JP3271990B2 - 光起電力素子及びその製造方法 - Google Patents
光起電力素子及びその製造方法Info
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Description
この発明は、太陽光などの光エネルギーを電気的に直
接変換する光起電力素子及びその製造方法に関する。
接変換する光起電力素子及びその製造方法に関する。
単結晶シリコン基板上に非晶質シリコン層或いは微結
晶シリコン層を積層したヘテロ接合型光起電力素子が知
られている。このヘテロ接合においては、非晶質シリコ
ン層或いは微結晶シリコン層に不純物がドーピングされ
ることにより、その接合の機能を有している。 しかしながら、不純物をドーピングされた非晶質シリ
コン層或いは微結晶シリコン層は、ドーピングにより欠
陥が増加し、そのヘテロ接合界面特性が低下するという
問題があった。この接合界面特性の低下により、光起電
力素子に用いた場合、キャリアが再結合する結果、高い
変換効率が得られない。 そこで、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との
間に実質的に真性な非晶質シリコンを挟み、その界面で
の欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善した光起
電力素子が提案されている（特開平３−70183号公報（I
PC:H01L 31/04）参照）。 また、従来の光起電力素子においては、光閉じ込め効
果による短絡電流の向上を図るため、単結晶シリコン基
板をレジストを用いたエッチング処理、或いは機械的な
切削若しくは水酸化カリウム（KOH）や水酸化ナトリウ
ム（NaOH）溶液などのアルカリ性水溶液を用いた異方性
エッチングなどにより、基板表面にライン状又は格子状
などの多数の凹凸部が形成されている。 図11に、ヘテロ接合界面特性を改善した構造（以下、
HIT構造という。）において、光閉じこめ効果を備えた
光起電力素子の構造を示す。図11に示すように、表面に
多数の凹凸部が形成されたｎ型単結晶シリコン基板１上
に、真性な非晶質シリコン層２が形成され、その上にｐ
型非晶質シリコン層３が形成されている。そして、ｐ型
非晶質シリコン層３上の全面に受光面側電極４が設けら
れ、この受光面側電極４上に櫛形集電極５が形成されて
いる。また、基板１の裏面には裏面側電極６が形成され
ている。 尚、図11においては、櫛形集電極５をピラミッド状の
凸部の頂点のみに形成しているように記載しているが、
実際の櫛形集電極５の線幅は狭いところでも100μｍ以
上の幅である。従って、櫛形集電極５の一つの電極でも
ピラミッド状の凸部の10個から20個程度の幅になるが、
櫛形集電極５というイメージが理解しやすいように便宜
上ピラミッド状の凸部の頂点のみに電極が形成されてい
るように記載している。 しかしながら、上記した従来の基板１の表面の構造で
は、この基板１上にCVD法により真性な非晶質シリコン
膜２を形成する場合に次のような問題が生じる。即ち、
表面の凹凸部の先端ａ及び谷ｂの部分と、それらの間の
平面にあたる部分において、非晶質シリコン層２（３）
の膜厚に不均一性が生じて、膜が十分に堆積できない。
これにより、開放電圧の低下や基板と電極の短絡が発生
し、光起電力素子の出力特性の著しい低下を招いてい
た。 この発明は、上述した従来の問題点を解決し、出力特
性及び生産歩留まりを向上させることができる光起電力
素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
晶シリコン層を積層したヘテロ接合型光起電力素子が知
られている。このヘテロ接合においては、非晶質シリコ
ン層或いは微結晶シリコン層に不純物がドーピングされ
ることにより、その接合の機能を有している。 しかしながら、不純物をドーピングされた非晶質シリ
コン層或いは微結晶シリコン層は、ドーピングにより欠
陥が増加し、そのヘテロ接合界面特性が低下するという
問題があった。この接合界面特性の低下により、光起電
力素子に用いた場合、キャリアが再結合する結果、高い
変換効率が得られない。 そこで、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との
間に実質的に真性な非晶質シリコンを挟み、その界面で
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電力素子が提案されている（特開平３−70183号公報（I
PC:H01L 31/04）参照）。 また、従来の光起電力素子においては、光閉じ込め効
果による短絡電流の向上を図るため、単結晶シリコン基
板をレジストを用いたエッチング処理、或いは機械的な
切削若しくは水酸化カリウム（KOH）や水酸化ナトリウ
ム（NaOH）溶液などのアルカリ性水溶液を用いた異方性
エッチングなどにより、基板表面にライン状又は格子状
などの多数の凹凸部が形成されている。 図11に、ヘテロ接合界面特性を改善した構造（以下、
HIT構造という。）において、光閉じこめ効果を備えた
光起電力素子の構造を示す。図11に示すように、表面に
多数の凹凸部が形成されたｎ型単結晶シリコン基板１上
に、真性な非晶質シリコン層２が形成され、その上にｐ
型非晶質シリコン層３が形成されている。そして、ｐ型
非晶質シリコン層３上の全面に受光面側電極４が設けら
れ、この受光面側電極４上に櫛形集電極５が形成されて
いる。また、基板１の裏面には裏面側電極６が形成され
ている。 尚、図11においては、櫛形集電極５をピラミッド状の
凸部の頂点のみに形成しているように記載しているが、
実際の櫛形集電極５の線幅は狭いところでも100μｍ以
上の幅である。従って、櫛形集電極５の一つの電極でも
ピラミッド状の凸部の10個から20個程度の幅になるが、
櫛形集電極５というイメージが理解しやすいように便宜
上ピラミッド状の凸部の頂点のみに電極が形成されてい
るように記載している。 しかしながら、上記した従来の基板１の表面の構造で
は、この基板１上にCVD法により真性な非晶質シリコン
膜２を形成する場合に次のような問題が生じる。即ち、
表面の凹凸部の先端ａ及び谷ｂの部分と、それらの間の
平面にあたる部分において、非晶質シリコン層２（３）
の膜厚に不均一性が生じて、膜が十分に堆積できない。
これにより、開放電圧の低下や基板と電極の短絡が発生
し、光起電力素子の出力特性の著しい低下を招いてい
た。 この発明は、上述した従来の問題点を解決し、出力特
性及び生産歩留まりを向上させることができる光起電力
素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
この発明の光起電力素子は、異方性エッチングにより
表面に多数のピラミッド状凹凸部が形成された結晶系シ
リコン基板と、この凹凸部上に化学的気相成長法により
設けられた非晶質或いは微結晶シリコン層と、を備え、
前記基板の表面に設けられたピラミッド状の凹凸部の谷
の部分が丸く形成されていることを特徴とする。 上記のように凹凸部の谷部分に丸みを持たせることに
より、この上に形成される非晶質或いは微結晶シリコン
層の膜厚が均一にできる。 また、この発明の光起電力素子は、異方性エッチング
により表面に多数のピラミッド状凹凸部が形成された一
導電型の結晶系シリコン基板と、この基板表面上に化学
的気相成長法により設けられた他導電型の非晶質或いは
微結晶シリコン層と、を備え、前記基板の表面に設けら
れたピラミッド状の凹凸部の谷の部分が丸く形成されて
いることを特徴とする。 上記一導電型の結晶系シリコン基板と他導電型の非晶
質或いは微結晶シリコン層との間に実質的に真性な非晶
質或いは微結晶シリコン層を介在させるとよい。 上記のように凹凸部の谷部分に丸みを持たせることに
より、この上に形成される他導電型の非晶質或いは微結
晶シリコン層の膜厚が均一にできる。特に実質的に真性
な非晶質或いは微結晶シリコン層を介在させて及び他導
電型の非晶質或いは微結晶シリコン層の膜厚が均一にで
き、HIT構造の光起電力素子の開放電圧及び曲線因子が
改善できる。この実質的に真性な非晶質或いは微結晶シ
リコン層とは、結晶系シリコン基板とのヘテロ接合界面
での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面特性を改善させるも
のであり、後の工程等により、真性な非晶質或いは微結
晶シリコン層にドーパントが拡散された場合においても
ヘテロ接合界面特性の改善に影響を及ぼさない膜であ
る。 上記した谷の部分は、山の部分より大きい曲率の曲面
を有するように形成すると良い。 更に、前記谷の部分は、半径0.005μｍ以上の曲面で
あることが好ましく、より好ましくは、半径が0.01μｍ
から20μｍの曲面である。 また、前記一導電型結晶系シリコン基板の裏面側に一
導電型ハイドープ層を形成することができる。一導電型
ハイドープ層を設けることで、BSF型光起電力素子が得
られる。 また、前記結晶系シリコン基板の裏面側に非晶質或い
は微結晶シリコンからなる一導電型ハイドープ層を形成
することができる。前記結晶系シリコン基板と非晶質或
いは微結晶シリコンからなる一導電型ハイドープ層との
間に実質的に真性な非晶質或いは微結晶シリコン層を介
在させるとよい。 このような構造にすることで、低温プロセスによりBS
F型光起電力素子が得られる。 上記したように、実質的に真性な非晶質或いは微結晶
シリコン層により、結晶系シリコン基板とのヘテロ接合
界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面特性を改善させ
ることができる。 また、この発明の光起電力素子は、異方性エッチング
により表裏面に多数のピラミッド状凹凸部が形成された
一導電型の結晶系シリコン基板と、この基板表裏面上に
化学的気相成長法により設けられた他導電型の非晶質或
いは微結晶シリコン層と、を備え、前記基板の表裏面に
設けられたピラミッド状の凹凸部の谷の部分が丸く形成
されていることを特徴とする。 上記一導電型の結晶系シリコン基板と他導電型の非晶
質或いは微結晶シリコン層との間に実質的に真性な非晶
質或いは微結晶シリコン層を介在させるとよい。 上記した谷の部分は、山の部分より大きい曲率の曲面
を有するように形成すると良い。 更に、前記谷の部分は、半径0.005μｍ以上の曲面で
あることが好ましく、より好ましくは、半径が0.01μｍ
から20μｍの曲面である。 前記谷の部分は、山の部分より大きい曲率の曲面を有
するように形成できる。 更に、前記他導電型非晶質或いは微結晶シリコン層上
に透明電極が設けられ、この透明電極上に櫛形集電極が
設けられると共に、前記基板裏面側に透明電極が設けら
れ、この透明電極上に櫛形集電極が設けられるように構
成すると良い。 このように構成することにより、基板が薄膜化しても
基板のそりの発生を防止することができる。 この発明の光起電力装置の製造方法は、異方性エッチ
ングにより結晶系シリコン基板上に多数のピラミッド状
凹凸部を形成した後、前記基板面に等方性エッチングを
施し、前記基板表面のピラミッド状凹凸部の谷の部分を
丸くし、その基板表面上に化学的気相成長法により実質
的に真性な非晶質或いは微結晶シリコン層を設け、この
上に化学的気相成長法により非晶質或いは微結晶シリコ
ン層を設けることを特徴とする。 ここで、実質的に真性な非晶質或いは微結晶シリコン
層は、成膜時にドーパントガスは混合せずに、シランガ
スなどの原料ガスを用いてプラズマ分解などにより真性
の非晶質或いは微結晶シリコン層を堆積することにより
形成するものである。後の工程等により、実質的に真性
の非晶質或いは微結晶シリコン層内にドーパントが拡散
される場合がある。しかし、この実質的に真正な非晶質
或いは微結晶シリコン層は、結晶系シリコン基板とのヘ
テロ接合界面での欠陥を解消するために設けられるもの
であり、成膜時にドーパントガスを含まずに形成するこ
とで界面特性は改善され、成膜後にドーパントが拡散さ
れても界面特性に影響はない。 前記等方性エッチングとして、フッ酸と硝酸の混合溶
液によるウェットエッチングを用いるとよい。 また、結晶系シリコン基板上の多数のピラミッド状凹
凸部は、結晶系シリコン基板表面を清浄化する第一工程
と、この結晶系シリコン基板をアルカリ性溶液中で表面
処理し、表面に凹凸部を形成する第二工程と、により形
成すると良い。 前記第一工程は、第二工程のアルカリ性溶液と同じ種
類のアルカリ性溶液を用いると良い。 前記第二工程を、界面活性剤を含有するアルカリ性溶
液で行うことが望ましい。 上記した構成によれば、等方性エッチング後の表面形
状は、表面凹凸部の谷の部分が僅かに丸みを帯びる程度
であるため、光起電力素子の短絡電流の大きさには影響
を与えることない。そして、非晶質或いは微結晶シリコ
ン層の膜厚不均一性が低減されるので、開放電圧の低下
や基板と電極間の短絡が解消され、光起電力素子の出力
特性及び生産歩留まりが向上する。
表面に多数のピラミッド状凹凸部が形成された結晶系シ
リコン基板と、この凹凸部上に化学的気相成長法により
設けられた非晶質或いは微結晶シリコン層と、を備え、
前記基板の表面に設けられたピラミッド状の凹凸部の谷
の部分が丸く形成されていることを特徴とする。 上記のように凹凸部の谷部分に丸みを持たせることに
より、この上に形成される非晶質或いは微結晶シリコン
層の膜厚が均一にできる。 また、この発明の光起電力素子は、異方性エッチング
により表面に多数のピラミッド状凹凸部が形成された一
導電型の結晶系シリコン基板と、この基板表面上に化学
的気相成長法により設けられた他導電型の非晶質或いは
微結晶シリコン層と、を備え、前記基板の表面に設けら
れたピラミッド状の凹凸部の谷の部分が丸く形成されて
いることを特徴とする。 上記一導電型の結晶系シリコン基板と他導電型の非晶
質或いは微結晶シリコン層との間に実質的に真性な非晶
質或いは微結晶シリコン層を介在させるとよい。 上記のように凹凸部の谷部分に丸みを持たせることに
より、この上に形成される他導電型の非晶質或いは微結
晶シリコン層の膜厚が均一にできる。特に実質的に真性
な非晶質或いは微結晶シリコン層を介在させて及び他導
電型の非晶質或いは微結晶シリコン層の膜厚が均一にで
き、HIT構造の光起電力素子の開放電圧及び曲線因子が
改善できる。この実質的に真性な非晶質或いは微結晶シ
リコン層とは、結晶系シリコン基板とのヘテロ接合界面
での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面特性を改善させるも
のであり、後の工程等により、真性な非晶質或いは微結
晶シリコン層にドーパントが拡散された場合においても
ヘテロ接合界面特性の改善に影響を及ぼさない膜であ
る。 上記した谷の部分は、山の部分より大きい曲率の曲面
を有するように形成すると良い。 更に、前記谷の部分は、半径0.005μｍ以上の曲面で
あることが好ましく、より好ましくは、半径が0.01μｍ
から20μｍの曲面である。 また、前記一導電型結晶系シリコン基板の裏面側に一
導電型ハイドープ層を形成することができる。一導電型
ハイドープ層を設けることで、BSF型光起電力素子が得
られる。 また、前記結晶系シリコン基板の裏面側に非晶質或い
は微結晶シリコンからなる一導電型ハイドープ層を形成
することができる。前記結晶系シリコン基板と非晶質或
いは微結晶シリコンからなる一導電型ハイドープ層との
間に実質的に真性な非晶質或いは微結晶シリコン層を介
在させるとよい。 このような構造にすることで、低温プロセスによりBS
F型光起電力素子が得られる。 上記したように、実質的に真性な非晶質或いは微結晶
シリコン層により、結晶系シリコン基板とのヘテロ接合
界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面特性を改善させ
ることができる。 また、この発明の光起電力素子は、異方性エッチング
により表裏面に多数のピラミッド状凹凸部が形成された
一導電型の結晶系シリコン基板と、この基板表裏面上に
化学的気相成長法により設けられた他導電型の非晶質或
いは微結晶シリコン層と、を備え、前記基板の表裏面に
設けられたピラミッド状の凹凸部の谷の部分が丸く形成
されていることを特徴とする。 上記一導電型の結晶系シリコン基板と他導電型の非晶
質或いは微結晶シリコン層との間に実質的に真性な非晶
質或いは微結晶シリコン層を介在させるとよい。 上記した谷の部分は、山の部分より大きい曲率の曲面
を有するように形成すると良い。 更に、前記谷の部分は、半径0.005μｍ以上の曲面で
あることが好ましく、より好ましくは、半径が0.01μｍ
から20μｍの曲面である。 前記谷の部分は、山の部分より大きい曲率の曲面を有
するように形成できる。 更に、前記他導電型非晶質或いは微結晶シリコン層上
に透明電極が設けられ、この透明電極上に櫛形集電極が
設けられると共に、前記基板裏面側に透明電極が設けら
れ、この透明電極上に櫛形集電極が設けられるように構
成すると良い。 このように構成することにより、基板が薄膜化しても
基板のそりの発生を防止することができる。 この発明の光起電力装置の製造方法は、異方性エッチ
ングにより結晶系シリコン基板上に多数のピラミッド状
凹凸部を形成した後、前記基板面に等方性エッチングを
施し、前記基板表面のピラミッド状凹凸部の谷の部分を
丸くし、その基板表面上に化学的気相成長法により実質
的に真性な非晶質或いは微結晶シリコン層を設け、この
上に化学的気相成長法により非晶質或いは微結晶シリコ
ン層を設けることを特徴とする。 ここで、実質的に真性な非晶質或いは微結晶シリコン
層は、成膜時にドーパントガスは混合せずに、シランガ
スなどの原料ガスを用いてプラズマ分解などにより真性
の非晶質或いは微結晶シリコン層を堆積することにより
形成するものである。後の工程等により、実質的に真性
の非晶質或いは微結晶シリコン層内にドーパントが拡散
される場合がある。しかし、この実質的に真正な非晶質
或いは微結晶シリコン層は、結晶系シリコン基板とのヘ
テロ接合界面での欠陥を解消するために設けられるもの
であり、成膜時にドーパントガスを含まずに形成するこ
とで界面特性は改善され、成膜後にドーパントが拡散さ
れても界面特性に影響はない。 前記等方性エッチングとして、フッ酸と硝酸の混合溶
液によるウェットエッチングを用いるとよい。 また、結晶系シリコン基板上の多数のピラミッド状凹
凸部は、結晶系シリコン基板表面を清浄化する第一工程
と、この結晶系シリコン基板をアルカリ性溶液中で表面
処理し、表面に凹凸部を形成する第二工程と、により形
成すると良い。 前記第一工程は、第二工程のアルカリ性溶液と同じ種
類のアルカリ性溶液を用いると良い。 前記第二工程を、界面活性剤を含有するアルカリ性溶
液で行うことが望ましい。 上記した構成によれば、等方性エッチング後の表面形
状は、表面凹凸部の谷の部分が僅かに丸みを帯びる程度
であるため、光起電力素子の短絡電流の大きさには影響
を与えることない。そして、非晶質或いは微結晶シリコ
ン層の膜厚不均一性が低減されるので、開放電圧の低下
や基板と電極間の短絡が解消され、光起電力素子の出力
特性及び生産歩留まりが向上する。
この発明をより詳細に説明するため、添付の図面を参
照してこれを説明する。第１図は、この発明法により製
造された単結晶シリコン光起電力素子の断面図を示して
いるが、前述した第11図と同様に、櫛形集電極５という
イメージを理解しやすいように便宜上ピラミッド状凸部
の頂点のみに電極が形成されているように記載してい
る。以下の実施例の断面図についても同様である。 この発明の光起電力素子は、表面にピラミッド型の凹
凸部を多数有するｎ型単結晶シリコン基板１上に真性の
非晶質シリコン層２が設けられ、この上にｐ型非晶質シ
リコン層３が設けられている。このｐ型非晶質シリコン
層３上の全面にITOからなる受光面側電極４が形成さ
れ、この受光面側電極４上に銀（Ag）からなる櫛形集電
極５が形成されている。また、単結晶シリコン基板１の
裏面にアルミニウム（Al）からなる裏面側電極６が設け
られている。 さて、この発明の特徴とするところは、単結晶シリコ
ン基板１表面の凹凸部の谷ｂの部分を丸く形成したこと
である。前述したように、従来の光起電力素子において
は、シリコン基板１表面に堆積する非晶質シリコン層は
凹凸部のピラミッド形状の先端ａ部分において厚くな
り、谷ｂの部分で薄くなり、膜厚の不均一性が発生して
いる。これに対して、この発明においては、谷ｂの部分
を丸く形成することにより、基板１上に形成される非晶
質シリコン層２、３の膜厚は等しくできる。 この発明においては、単結晶シリコン基板１上に非晶
質シリコン層２を堆積するまでに、基板１に凹凸部の形
成及び谷部の丸み付けの処理を行っている。即ち、基板
１上に、プラズマCVD法により非晶質シリコン層２、３
を堆積するまでに、基板１表面にピラミッド状の凹凸部
を形成した後、形成された谷ｂの部分に丸みをつける処
理を行っている。以下、この処理につき説明する。 まず、基板１に光り閉じ込め用に最適な凹凸部を形成
する方法について説明する。 この発明においては、第一工程として結晶系半導体基
板表面の加工歪及び表面の付着物の除去のために基板表
面を清浄化し、次いで、第二工程として凹凸構造を形成
するための異方性エッチングを行っている。ここで、加
工歪みとは、単結晶シリコンインゴットから基板をスラ
イスして切り出すときに、基板表面の深さ数十μｍの領
域にまで生成される結晶構造の歪みを指している。 上記第一工程は基板表面の深さ数十μｍの領域にまで
形成された加工歪、及び表面の付着物を除去することが
目的であるので、基板表面の深さ数十μｍの領域までエ
ッチング除去する工程であることが望ましい。 また、量産を考慮すると工程時間をできるだけ短くす
ることが要求されるので、結晶系半導体のエッチング速
度を速めるために濃度の高いエッチング溶液を用いるこ
とが望ましい。 加えて、この発明においては本工程で使用するエッチ
ング溶液に基板表面の付着物が混入し、エッチング特性
に影響を及ぼすことになるので、エッチング溶液の繰り
返し使用回数を増大させるためにも、濃度の高いエッチ
ング溶液を使用することが好ましい。 一方、第二工程にあっては光起電力素子の凹凸構造を
形成することが目的なので、光起電力素子として最適な
凹凸構造、即ち凹凸の山から山の長さが好ましくは10〜
50μｍの範囲で、且つ山の頂角を90度以下とした凹凸構
造を精度良く形成する必要がある。従って、異方性エッ
チングの速度が速すぎると最適な凹凸構造を精度良く且
つ再現性良く得ることが困難になるので、用いるエッチ
ング溶液の濃度を比較的小さくする必要がある。 また、上記第二工程で用いるエッチング溶液は結晶系
半導体基板の異方性エッチングを行う必要があるので、
NaOH或いはKOHといったアルカリ性溶液が用いられる。
これらの薬品を用いるに当たっては薬品の保守管理、或
いはエッチングに使用する器材の耐薬品性に留意する必
要があり、使用薬品の数が増えると保守管理或いは器材
の耐薬品性の対策に要する時間及びコストが増大する。 従って、上記第一工程で用いるエッチング溶液として
も第二工程と同じ種類のアルカリ性溶液を用いることが
望ましい。 さらに、上記第二工程では、前述の通り異方性エッチ
ング中に生じるシリコン小片或いは反応生成物が基板に
再付着し、基板表面に微細な荒れが生じることがある。
これを防止するために界面活性剤やイソプロピールアル
コール（IPA）をアルカリ性水溶液に混合させる必要が
ある。 具体的には、アルカリ性溶液による結晶性半導体基板
のエッチング工程中においては基板表面に多数の気泡が
生じる、そして、IPAや界面活性剤は、この気泡の大き
さを小さくし、或いは気泡の基板表面からの脱離を促進
させるため、気泡中に存在するシリコン小片または反応
微生物が基板に再付着することを防止できるものと考え
られる。 また、界面活性剤によるこの脱離促進の効果は、表面
張力を所定値以下とすることにより一層増大する。 加えて、第二工程中に、例えば基板を上下に振動させ
る、基板に超音波振動を与える、或いはエッチング溶液
に超音波振動を与える、或いはエッチング溶液を窒素
（N2）、アルゴン（Ar）等の不活性ガスでバブリングす
る等の方法により、直接または間接的に基板を振動させ
ることで、IPAまたは界面活性剤による上記気泡の脱離
の効果を一層促進することが可能となる。 上記した第一工程及び第二工程の具体的実施例を説明
する。 （100）面に沿ってスライスした比抵抗0.1〜10Ωcm、
厚さ200〜400μｍのｎ型シリコン単結晶基板１を用意す
る。そして、この基板１を温度約85℃の約５重量％の水
酸化ナトリウム（NaOH）水溶液に10分間浸し、基板１の
表面の加工歪みを除去する第一工程を行う。この工程に
より、基板表面の約10μｍの深さまで生成された加工歪
みが除去され、結晶性の良好な単結晶シリコン基板を得
ることができる。尚、本実施例では第一工程のエッチン
グ溶液としてNaOH水溶液を用いているが、前述したよう
に濃度を高くしてエッチング速度を速めているために過
エッチング状態となり、基板表面には比較的なだらかな
凹凸構造が形成されることになる。 続いて、第一の工程より低濃度の約２重量％の水酸化
ナトリウム（NaOH）とイソプロピールアルコール（IP
A）水溶液の混合水溶液を用いて、基板１表面に異方性
エッチングを施す第二工程を行う。この第二工程によ
り、基板１表面にピラミッド形状の凹凸部が形成され
る。単結晶シリコンは、アルカリ水溶液により異方性エ
ッチングされる。即ち、（111）面のエッチング速度が
他の結晶方位に比べて著しく小さいことから、（100）
面にスライスされた単結晶基板１を約２％の水酸化ナト
リウムとイソプロピールアルコール水溶液の混合水溶液
を用いてエッチングを行うことにより、シリコンは（11
1）面に沿って異方性エッチングされ、基板１の表面に
深さ１〜10μｍ程度のピラミッド状の凸部が前面に均一
に形成される。即ち、（111）面に配向した４個の壁に
より形成された断面がＶ字型の凹部が全面に形成され
る。 上記第二工程中においては、エッチング溶液中に含ま
れるアルカリとシリコン基板とが反応して水素が発生
し、この水素が気泡として基板表面に付着することにな
る。気泡が付着していると、その部分がアルカリと反応
できず均一な凹凸ができない。そこで、アルカリ水溶液
にIPA水溶液を混合し、気泡の付着を防止している。 尚、IPAは揮発性であるので、第二工程中にIPAの補
充、濃度などの管理を厳重に行う必要がある。 第二工程中に発生した水素の基板表面上への付着を防
止するためには、上記したIPAの代わりに界面活性剤を
用いることができる。この場合、第二工程は、例えば、
約1.5重量％のNaOH水溶液に約１重量％の割合で界面活
性剤を添加したエッチング溶液を用い、その溶液の温度
を約85℃として約30分間浸すことにより、上述したIPA
と同様に凹凸のエッチングが行える。界面活性剤はIPA
と異なり、揮発性を有せず、工程中における界面活性剤
の補充、濃度管理を厳重に行う必要がないため、工程を
容易にできる。 尚、界面活性剤としては、上記実施例では、例えば、
日本油脂株式会社製シントレッキスを用いたが、これに
限るものではなく他の界面活性剤を用いても良い。 上記した第一及び第二の工程により、この実施例で
は、基板表面に幅５μｍ、深さ（高さ）５μｍの光閉じ
込め効果に最適なピラミッド形状の凹凸部が形成でき
た。 上記した方法を用いて凹凸基板100枚を製造したとこ
ろ、この発明においては第一工程及び第二工程に使用す
るエッチング溶液をいずれも交換する必要がなかった。 続いて、基板１に凹凸部を形成した後、形成された谷
ｂの部分に丸みを付ける処理を行う。上記凹凸部が形成
された基板１を純水で洗浄した後、フッ酸（HF）と純水
（H2O）を1:100の割合で混合したフッ酸水溶液に基板１
を浸し、基板表面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。 その後、アンモニア（NH4OH）、過酸化水素（H
2O2）、純水（H2O）を1:1:5で混合した水溶液に基板１
を浸し、基板表面の粒子や有機物を取り込んでシリコン
表面を酸化させ、純水で洗浄する。そして、フッ酸と純
水を1:100の割合で混合したフッ酸水溶液に基板１を浸
し、基板表面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。この
酸化膜の除去により、基板表面の粒子、有機物が除去さ
れる。 次に、35％塩酸（HCl）、30％過酸化水素（H2O2）、
純水（H2O）を1:1:6の割合で混合した水溶液に基板１を
浸すことにより、基板１表面に付着しているアルミニウ
ム、鉄、マグネシウム等の太陽電池特性に悪影響を及ぼ
す重金属及びナトリウム等のアルカリ成分を取り込んで
基板表面を酸化させる。そして、フッ酸と純水を1:100
の割合で混合したフッ酸水溶液に基板１を浸し、基板表
面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。この酸化膜の除
去により、基板表面の重金属等を除去される。 その後、フッ酸（HF）と硝酸（HNO3）を1:20の割合で
混合した水溶液に約30秒間、基板１を浸すことにより、
基板表面を等方性エッチングで約２μｍ除去する。この
等方性エッチングで基板表面の凹凸部の谷ｂの部分に丸
みが生じる。等方性エッチングが終了した後、純水で洗
浄し、フッ酸と純水を1:100の割合で混合したフッ酸水
溶液に基板１を浸し、基板表面の酸化膜を除去し、純水
で洗浄する。 このように、基板１の表面処理の終了後、基板１の表
面を水素（H2）プラズマで処理し、更にプラズマCVD法
により、シランガス（SiH4）を用いて膜厚50〜200オン
グストロームの真性非晶質シリコン層２を堆積させ、そ
の上にシランガス（SiH4）とドーパントガスとしてジボ
ランガス（B2H6）を用いて膜厚50〜200オングストロー
ムのｐ型非晶質シリコン層３を堆積させて、pn接合を形
成する。 この後、スパッタ法により膜厚1000オングストローム
のITOからなる受光面側電極４を形成し、この上にスパ
ッタ法により膜厚１μｍの銀からなる櫛形集電極５を形
成する。また、基板１の裏面側に真空蒸着法により膜厚
２μｍのアルミニウムからなる裏面側電極６を形成する
ことにより、この発明の光起電力素子が形成される。 ところで、上記した光起電力素子においては、単結晶
シリコン基板１とｐ型非晶質シリコン層３とのヘテロ接
合界面特性を改善させるために、真性な非晶質シリコン
層２を介在させているが、ｐ型非晶質シリコン層３の作
成時やその後の熱処理工程により、ｐ型ドーパントが真
性な非晶質シリコン層２に拡散されることがある。この
真性な非晶質シリコン層２はヘテロ接合界面での欠陥を
低減するために設けられるものであり、後の工程等によ
り、ｐ型ドーパントが拡散されても接合界面特性には影
響がない。 上記した等方性エッチングの場合、図２に示すよう
に、凹凸部が形成された基板１の表面1aからあるエッチ
ング時間において、ｒだけエッチングされ、その表面が
1bになるとすると、谷部ｂにおいてはエッチング前の谷
部を中心とした半径ｒの曲面が形成される。 また、上記したHIT構造の光起電力素子における真性
の非晶質シリコン層２の膜厚は50オングストローム（0.
005μｍ）以上必要である。従って、この膜厚の非晶質
シリコン層を均一に形成できる形状を考えると、谷部で
50オングストロームの曲面が必要である。また、半径が
50オングストローム未満になると、図11に示すよう
に、、非晶質シリコン層２、３の膜厚が均一にならな
い。このため谷部ｂの曲面の半径は50オングストローム
以上にする。 また、等方性エッチングを行っていくと、基板１表面
をピラミッドではなく平坦になるまでエッチングを行う
ことができる。図３に、等方性エッチングの時間を変化
させ、谷部ｂの曲率の半径を変化させて、光起電力素子
を作成し、その変換効率を測定した結果を示す。図３か
ら、谷部ｂの丸みの形状はその曲率の半径が0.01〜20μ
ｍの範囲が最適であることが分かった。 次に、上記のこの発明の方法により形成した光起電力
素子と、基板１上にピラミッド形状の凹凸部のみ形成
し、等方性エッチングを施さない以外はこの発明と同じ
条件で作成した光起電力素子を準備し、両者を100mW/平
方センチメートルの照度のソーラーシュミレータ下にお
いて、太陽電池特性を測定した結果を表１に示す。 表１から明らかなように、この発明による光起電力素
子は、従来構造の光起電力素子に比べて開放電圧（Vo
c）が約５％、曲線因子（F.F.）が４％改善され、変換
効率（η）が８％向上した。これは、この発明の光起電
力素子が、そのピラミッド構造の谷部を等方性エッチン
グ処理により丸みを帯びた形状としたため、シリコン基
板上に積層した非晶質シリコン層の膜厚の不均一性が低
減され、電界強度のムラや受光面側集電極とシリコン基
板の短絡が発生しなくなったためである。 さらに、基板１の表面形状をライン状或いは格子状の
凹凸構造とした場合にも同様の効果が得られた。 上記した実施の形態においては、等方性エッチングの
方法として、フッ酸と硝酸の混合液を用いたが、これ以
外に、HF/HNO3/CH3COOHの混合液を用いたウェットエッ
チングや、CF3/O2ガスを利用したドライエッチングなど
により等方性エッチングを行うこともできる。 尚、上記した実施例においては、櫛形集電極５をスパ
ッタ法により、また裏面側電極６を真空蒸着法により形
成しているが、櫛形集電極５をAgペーストを用いたスク
リーン印刷法、裏面側電極６をAlペーストを用いたスク
リーン印刷法により形成することもできる。 尚、Agペーストの焼成温度は約200℃程度であるの
で、基板１上に非晶質シリコン層２、３及び受光面側電
極４を形成後にAgペーストをスクリーン印刷し、その後
焼成し、櫛形集電極５を形成することができる。しか
し、焼成温度が約700℃程度のAlペーストの場合には、
非晶質シリコン層２、３形成後には熱処理の関係からAl
ペーストの焼成は行えない。そこで、裏面側電極６とし
てAlペーストを用いる場合には、非晶質シリコン層を形
成する前に基板１の裏面側全面にAlペーストを印刷し
て、焼成して裏面側電極６を形成する。その後、非晶質
シリコン層２、３、受光面側電極４及び櫛形集電極５を
形成すればよい。 第４図は、この発明の第２の実施例を示す断面図であ
る。この実施例は、基板１の裏面近くでのキャリアの再
結合による効果を防ぐために、基板１の裏面に内部電界
を導入したいわゆるBSF（Back Surface Fild）型光起
電力素子である。第４図に示すように、ｎ型基板１の裏
面にｎ型ハイドープ層７を設けている。 この第４図に示す光起電力素子は、例えば、次のよう
にして形成することができる。上記したように、（10
0）面に沿ってスライスした比抵抗0.1〜10Ωcm、厚さ20
0〜400μｍのｎ型シリコン単結晶基板１を用意する。そ
して、この基板１を温度約85℃の約５重量％の水酸化ナ
トリウム（NaOH）水溶液に10分間浸し、基板１の加工歪
みを除去する第一工程を行う。続いて、第一の工程より
低濃度の約1.5重量％の水酸化ナトリウム（NaOH）水溶
液に約１重量％の割合で界面活性剤を添加した混合水溶
液を約85℃にし、基板１を浸す第二の工程を施す。この
工程により基板１表面に異方性エッチングが施され、ピ
ラミッド形状の凹凸部が形成される。 続いて、POCl3ガスを用いて約550℃の温度で15〜20
分、Ｐ（リン）を拡散し、約0.5μｍの深さで基板の周
囲にｎ型層が形成される。 その後、純水で洗浄した後、フッ酸（HF）と純水（H2
O）を1:100の割合で混合したフッ酸水溶液に基板１を浸
し、基板表面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。 続いて、アンモニア（NH4OH）、過酸化水素（H
2O2）、純水（H2O）を1:1:5で混合した水溶液に基板１
を浸し、基板表面の粒子や有機物を取り込んでシリコン
表面を酸化させ、純水で洗浄する。そして、フッ酸と純
水を1:100の割合で混合したフッ酸水溶液に基板を浸
し、基板表面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。この
酸化膜の除去により、基板表面の粒子、有機物が除去さ
れる。 次に、35％塩酸（HCl）、30％過酸化水素（H2O2）、
純水（H2O）を1:1:6の割合で混合した水溶液に基板１を
浸すことにより、基板１表面に付着しているアルミニウ
ム、鉄、マグネシウム等の太陽電池特性に悪影響を及ぼ
す重金属及びナトリウム等のアルカリ成分を取り込んで
基板表面を酸化させる。そして、フッ酸と純水を1:100
の割合で混合したフッ酸水溶液に基板１を浸し、基板表
面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。この酸化膜の除
去により、基板表面の重金属等を除去される。 その後、基板１の裏面をレジスト等で被覆した後、フ
ッ酸（HF）と硝酸（HNO3）を1:20の割合で混合した水溶
液に約30秒間基板１を浸すことにより、基板表面を等方
性エッチングで約２μｍ除去する。この等方性エッチン
グで基板表面の凹凸部の谷ｂの部分に丸みが生じるとと
もに、基板表面及び側面のｎ層が除去され、基板１の裏
面のみｎ型ハイドープ層７が形成される。 この後、等方性エッチングが終了した後、純水で洗浄
し、フッ酸と純水を1:100の割合で混合したフッ酸水溶
液に基板１を浸し、基板表面の酸化膜を除去し、純水で
洗浄する。 このように、基板１の表面処理を終了した後に、前述
した実施例と同様にプラズマCVD法により、真性非晶質
シリコン層２、及びｐ型非晶質シリコン層３を堆積さ
せ、pn接合を形成する。この後、スパッタ法により膜厚
1000オングストロームのITOからなる受光面側電極４を
形成し、この上にAgペーストを用いたスクリーン印刷法
により銀からなる櫛形集電極５を形成する。また、基板
１の裏面のｎ型ハイドープ層７側に真空蒸着法により膜
厚２μｍのアルミニウムからなる裏面側電極６を形成す
ることにより、BSF型光起電力素子が形成される。 裏面側電極６をAlペーストを用いたスクリーン印刷法
により形成する場合には、前述した実施例と同様に、非
晶質シリコン層などの形成前に基板１の裏面側に裏面側
電極６を形成する。 上記した実施の形態においては、基板１の表面側にの
み凹凸が形成されているように説明しているが、基板１
の裏面側にマスクなどを施し、エッチングによる凹凸形
状が形成されないように手当をしないと、実際には、第
５図に示すように、基板１の表裏面に谷部分に丸みが形
成された凹凸形状がエッチングにより形成される。 従って、第６図の第３の実施例に示すように、凹凸形
状が形成された基板１の表面側にプラズマCVD法によ
り、真性非晶質シリコン層２、及びｐ型非晶質シリコン
層３が形成され、ｐ型非晶質シリコン層３上にスパッタ
法により膜厚1000オングストロームのITOからなる受光
面側電極４が形成され、この上にAgペーストを用いたス
クリーン印刷法により銀からなる櫛形集電極５が形成さ
れる。また、基板１の裏面側にはAlペーストを用いて膜
厚20〜25μｍ程度の裏面側電極６が形成される。 この裏面側電極６の形成は、基板１の裏面全面にAlペ
ーストを用いてスクリーン印刷により形成する方が量産
性の点から便利である。この方法は、例えば、基板１の
裏面側全面にAlペーストをスクリーン印刷法により塗布
した後、約700℃の熱処理によりペーストを焼成し、約2
0μｍの膜厚でAlからなる裏面側電極６を形成してい
る。 ところで、近年においては、材料費の節減のために基
板１の薄膜化が進んでいる。このため、ペースト焼成時
熱処理に、Alとシリコンとの熱膨張係数の差により基板
１にそりが発生し、このそりのために後工程で基板１が
割れ、歩留まりが低下するという問題が発生することが
ある。 第７図に示す第４の実施例においては、基板１が薄膜
化してもそりが発生しないようにした光起電力素子であ
る。即ち、基板１の裏面側に基板１の表面側と同じくIT
Oからなる透明電極８を設け、この透明電極８上にAgペ
ーストを用いて櫛形状の集電極９をスクリーン印刷法で
形成する。また、表面側においてもITOからなる透明電
極４上に櫛形電極５を形成する。 このように基板１の表裏ともITOからなる透明電極
４、８を介して同じ形状の櫛形集電極５、９を設けるこ
とで、一方向に応力の集中がなくなり、基板１のそりが
防げる。 第８図に示す第５の実施例においては、BSF型光起電
力素子を熱拡散を用いずに低温プロセスで作成した実施
例である。即ち、裏面側に基板１側に基板温度170℃程
度の低温プロセスによるプラズマCVD法により、シラン
ガス（SiH4）を用いて膜厚50〜100オングストロームの
真性非晶質シリコン層10を堆積させ、この上にシランガ
ス（SiH4）及びドーパントガスとしてフォスフィンガス
（PH3）を用いて膜厚50〜500オングストロームのハイド
ープｎ型非晶質シリコン層11を堆積させる。この後、ス
パッタ法により膜厚1000オングストロームのITOからな
る裏面側透明電極12を形成し、この上にAgペーストを用
いて櫛形集電極９を形成する。このように、裏面側も結
晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真
性な非晶質シリコンを挟み、その界面での欠陥を低減
し、ヘテロ接合界面の特性を改善することにより、拡散
法を用いずに低温プロセスによりBSF構造を得ることが
できる。 この実施例においても真性非晶質シリコン層10に後工
程によりｎ型ドーパントが拡散されることがあるが、前
述した実施例と同様に、この真性非晶質シリコン層10は
ヘテロ接合界面特性を改善させるものであり、後工程で
ドーパントが核酸されても界面特性には影響がない。 次に、第二工程に使用するエッチング溶液中における
アルカリ性溶液の濃度を変化させた実施例について説明
する。 この実施例においては、上記第一工程を終了後、第二
工程に使用するNaOHの濃度を0.1重量％〜10重量％の範
囲で変化させて凹凸基板を製造し、そしてこの基板を用
いて実施例１と同様の工程で光起電力素子を形成し、そ
の光電変換特性を比較した。 第９図は、第二工程で用いるNaOHの濃度と光起電力素
子の光電変換特性との関係を示す図であり、この第９図
は、作成した光起電力素子の最も変換効率の高いものを
１としたときの相対値を示している。同図から、NaOHの
濃度が0.1〜８重量％の時に高い光電変換特性が得ら
れ、1.5〜３重量％の時に特に高い光電変換特性が得ら
れることが明らかである。 尚、NaOHの代わりにKOHを用いて同様の検討を行った
結果、KOH濃度が３〜６重量％の時に高い光電変換特性
が得られた。 次に、本発明の第二工程に用いる界面活性剤の表面張
力を変化させた実施例について説明する。 第10図は界面活性剤の表面張力と、光起電力素子の光
電変換特性との関係を示す特性図であり、この第10図
は、作成した光起電力素子の最も変換効率の高いものを
１としたときの相対値を示している。同図から明らか
に、表面張力が47dyn/cm以下の界面活性剤を使用するこ
とにより、高い光電変換特性を有する太陽電池が得ら
れ、特に40dyn/cm以下の時に特に高い光電変換特性を得
られることがわかる。 このように、界面活性の表面張力を小さくすることに
より光電変換特性が向上する理由は、次のように考えら
れる。 第二工程中においては、エッチング溶液中に含まれる
アルカリとシリコン基板とが反応して水素が発生し、こ
の水素が気泡として基板表面に付着することとなる。こ
こで、界面活性剤の表面張力を小さくするとエッチング
溶液の基板に対する濡れ性が大きくなるために、気泡が
小さいうちに基板表面から脱離する。 逆に、界面活性剤の表面張力を大きくするとエッチン
グ溶液の基板に対する濡れ性が大きくなるために、気泡
が大きくなるまで脱離させることができない。そして、
気泡が大きくなるまで基板表面に付着していると、気泡
が付着している部分がアルカリと反応できず、均一な凹
凸形状を得ることができない。 従って、界面活性剤の表面張力を47dyn/cm以下とする
ことで、気泡の基板からの脱離を促進させることがで
き、基板全面に均一なテクスチャ構造を形成できるた
め、高い光電変換特性を得ることができたものと考えら
れる。 表面張力の制御は、この実施例においては界面活性剤
の濃度を変化させることで行った。表２は界面活性剤の
濃度と表面張力との対応表であり、この表から界面活性
剤の濃度を１重量％以下とすることで、47dyn/cm以下の
表面張力を得られることがわかる。尚、今回の検討にお
いては20dyn/cm以下の表面張力を得ることができなかっ
た。 以上より、この発明によれば第二工程に先立って、基
板表面の清浄化のための第一工程を行うので、インゴッ
トからスライスされた基板表面に生成された加工歪を確
実に除去することができ、同時に基板表面の付着物も除
去できるため、結晶性が良く且つ最適な凹凸を有する凹
凸基板を再現性良く製造することができる。従って、こ
の発明により製造した基板を用いることで、光電変換特
性の高い光起電力素子を再現性良く得ることができる。 また、以上の実施例では特に述べなかったが、第二工
程中に、例えば基板を上下に振動させる、基板に超音波
振動を与える、或いはエッチング溶液に超音波振動を与
える、或いはエッチング溶液をN2、Ar等の不活性ガスで
バブリングする等の方法により、直接または間接的に基
板を振動させることで、界面活性剤による上記気泡の脱
離の効果を一層促進することが可能となる。 尚、上述の実施例においては単結晶シリコン基板につ
いて説明したが、この発明はこれに限らず、単結晶シリ
コン基板についても適用できる。また上記した第一工程
及び第二工程は、単結晶或いは多結晶のゲルマニウム基
板等結晶性半導体基板全般にわたって適用することがで
きる。 また、上述の実施例においては単結晶シリコン基板と
ｐ型又はｎ型非晶質シリコン層との間に真性な非晶質シ
リコン層を介在させているが、単結晶シリコン基板に直
接ｐ型又はｎ型非晶質シリコン層を設ける場合にも本発
明は適用できる。単結晶シリコン基板に直接ｐ型又はｎ
型非晶質シリコン層を設ける場合でも、基板の凹凸の谷
部分を丸くしておくとその上に形成される非晶質シリコ
ン層の膜厚は均一なものが得られる。
照してこれを説明する。第１図は、この発明法により製
造された単結晶シリコン光起電力素子の断面図を示して
いるが、前述した第11図と同様に、櫛形集電極５という
イメージを理解しやすいように便宜上ピラミッド状凸部
の頂点のみに電極が形成されているように記載してい
る。以下の実施例の断面図についても同様である。 この発明の光起電力素子は、表面にピラミッド型の凹
凸部を多数有するｎ型単結晶シリコン基板１上に真性の
非晶質シリコン層２が設けられ、この上にｐ型非晶質シ
リコン層３が設けられている。このｐ型非晶質シリコン
層３上の全面にITOからなる受光面側電極４が形成さ
れ、この受光面側電極４上に銀（Ag）からなる櫛形集電
極５が形成されている。また、単結晶シリコン基板１の
裏面にアルミニウム（Al）からなる裏面側電極６が設け
られている。 さて、この発明の特徴とするところは、単結晶シリコ
ン基板１表面の凹凸部の谷ｂの部分を丸く形成したこと
である。前述したように、従来の光起電力素子において
は、シリコン基板１表面に堆積する非晶質シリコン層は
凹凸部のピラミッド形状の先端ａ部分において厚くな
り、谷ｂの部分で薄くなり、膜厚の不均一性が発生して
いる。これに対して、この発明においては、谷ｂの部分
を丸く形成することにより、基板１上に形成される非晶
質シリコン層２、３の膜厚は等しくできる。 この発明においては、単結晶シリコン基板１上に非晶
質シリコン層２を堆積するまでに、基板１に凹凸部の形
成及び谷部の丸み付けの処理を行っている。即ち、基板
１上に、プラズマCVD法により非晶質シリコン層２、３
を堆積するまでに、基板１表面にピラミッド状の凹凸部
を形成した後、形成された谷ｂの部分に丸みをつける処
理を行っている。以下、この処理につき説明する。 まず、基板１に光り閉じ込め用に最適な凹凸部を形成
する方法について説明する。 この発明においては、第一工程として結晶系半導体基
板表面の加工歪及び表面の付着物の除去のために基板表
面を清浄化し、次いで、第二工程として凹凸構造を形成
するための異方性エッチングを行っている。ここで、加
工歪みとは、単結晶シリコンインゴットから基板をスラ
イスして切り出すときに、基板表面の深さ数十μｍの領
域にまで生成される結晶構造の歪みを指している。 上記第一工程は基板表面の深さ数十μｍの領域にまで
形成された加工歪、及び表面の付着物を除去することが
目的であるので、基板表面の深さ数十μｍの領域までエ
ッチング除去する工程であることが望ましい。 また、量産を考慮すると工程時間をできるだけ短くす
ることが要求されるので、結晶系半導体のエッチング速
度を速めるために濃度の高いエッチング溶液を用いるこ
とが望ましい。 加えて、この発明においては本工程で使用するエッチ
ング溶液に基板表面の付着物が混入し、エッチング特性
に影響を及ぼすことになるので、エッチング溶液の繰り
返し使用回数を増大させるためにも、濃度の高いエッチ
ング溶液を使用することが好ましい。 一方、第二工程にあっては光起電力素子の凹凸構造を
形成することが目的なので、光起電力素子として最適な
凹凸構造、即ち凹凸の山から山の長さが好ましくは10〜
50μｍの範囲で、且つ山の頂角を90度以下とした凹凸構
造を精度良く形成する必要がある。従って、異方性エッ
チングの速度が速すぎると最適な凹凸構造を精度良く且
つ再現性良く得ることが困難になるので、用いるエッチ
ング溶液の濃度を比較的小さくする必要がある。 また、上記第二工程で用いるエッチング溶液は結晶系
半導体基板の異方性エッチングを行う必要があるので、
NaOH或いはKOHといったアルカリ性溶液が用いられる。
これらの薬品を用いるに当たっては薬品の保守管理、或
いはエッチングに使用する器材の耐薬品性に留意する必
要があり、使用薬品の数が増えると保守管理或いは器材
の耐薬品性の対策に要する時間及びコストが増大する。 従って、上記第一工程で用いるエッチング溶液として
も第二工程と同じ種類のアルカリ性溶液を用いることが
望ましい。 さらに、上記第二工程では、前述の通り異方性エッチ
ング中に生じるシリコン小片或いは反応生成物が基板に
再付着し、基板表面に微細な荒れが生じることがある。
これを防止するために界面活性剤やイソプロピールアル
コール（IPA）をアルカリ性水溶液に混合させる必要が
ある。 具体的には、アルカリ性溶液による結晶性半導体基板
のエッチング工程中においては基板表面に多数の気泡が
生じる、そして、IPAや界面活性剤は、この気泡の大き
さを小さくし、或いは気泡の基板表面からの脱離を促進
させるため、気泡中に存在するシリコン小片または反応
微生物が基板に再付着することを防止できるものと考え
られる。 また、界面活性剤によるこの脱離促進の効果は、表面
張力を所定値以下とすることにより一層増大する。 加えて、第二工程中に、例えば基板を上下に振動させ
る、基板に超音波振動を与える、或いはエッチング溶液
に超音波振動を与える、或いはエッチング溶液を窒素
（N2）、アルゴン（Ar）等の不活性ガスでバブリングす
る等の方法により、直接または間接的に基板を振動させ
ることで、IPAまたは界面活性剤による上記気泡の脱離
の効果を一層促進することが可能となる。 上記した第一工程及び第二工程の具体的実施例を説明
する。 （100）面に沿ってスライスした比抵抗0.1〜10Ωcm、
厚さ200〜400μｍのｎ型シリコン単結晶基板１を用意す
る。そして、この基板１を温度約85℃の約５重量％の水
酸化ナトリウム（NaOH）水溶液に10分間浸し、基板１の
表面の加工歪みを除去する第一工程を行う。この工程に
より、基板表面の約10μｍの深さまで生成された加工歪
みが除去され、結晶性の良好な単結晶シリコン基板を得
ることができる。尚、本実施例では第一工程のエッチン
グ溶液としてNaOH水溶液を用いているが、前述したよう
に濃度を高くしてエッチング速度を速めているために過
エッチング状態となり、基板表面には比較的なだらかな
凹凸構造が形成されることになる。 続いて、第一の工程より低濃度の約２重量％の水酸化
ナトリウム（NaOH）とイソプロピールアルコール（IP
A）水溶液の混合水溶液を用いて、基板１表面に異方性
エッチングを施す第二工程を行う。この第二工程によ
り、基板１表面にピラミッド形状の凹凸部が形成され
る。単結晶シリコンは、アルカリ水溶液により異方性エ
ッチングされる。即ち、（111）面のエッチング速度が
他の結晶方位に比べて著しく小さいことから、（100）
面にスライスされた単結晶基板１を約２％の水酸化ナト
リウムとイソプロピールアルコール水溶液の混合水溶液
を用いてエッチングを行うことにより、シリコンは（11
1）面に沿って異方性エッチングされ、基板１の表面に
深さ１〜10μｍ程度のピラミッド状の凸部が前面に均一
に形成される。即ち、（111）面に配向した４個の壁に
より形成された断面がＶ字型の凹部が全面に形成され
る。 上記第二工程中においては、エッチング溶液中に含ま
れるアルカリとシリコン基板とが反応して水素が発生
し、この水素が気泡として基板表面に付着することにな
る。気泡が付着していると、その部分がアルカリと反応
できず均一な凹凸ができない。そこで、アルカリ水溶液
にIPA水溶液を混合し、気泡の付着を防止している。 尚、IPAは揮発性であるので、第二工程中にIPAの補
充、濃度などの管理を厳重に行う必要がある。 第二工程中に発生した水素の基板表面上への付着を防
止するためには、上記したIPAの代わりに界面活性剤を
用いることができる。この場合、第二工程は、例えば、
約1.5重量％のNaOH水溶液に約１重量％の割合で界面活
性剤を添加したエッチング溶液を用い、その溶液の温度
を約85℃として約30分間浸すことにより、上述したIPA
と同様に凹凸のエッチングが行える。界面活性剤はIPA
と異なり、揮発性を有せず、工程中における界面活性剤
の補充、濃度管理を厳重に行う必要がないため、工程を
容易にできる。 尚、界面活性剤としては、上記実施例では、例えば、
日本油脂株式会社製シントレッキスを用いたが、これに
限るものではなく他の界面活性剤を用いても良い。 上記した第一及び第二の工程により、この実施例で
は、基板表面に幅５μｍ、深さ（高さ）５μｍの光閉じ
込め効果に最適なピラミッド形状の凹凸部が形成でき
た。 上記した方法を用いて凹凸基板100枚を製造したとこ
ろ、この発明においては第一工程及び第二工程に使用す
るエッチング溶液をいずれも交換する必要がなかった。 続いて、基板１に凹凸部を形成した後、形成された谷
ｂの部分に丸みを付ける処理を行う。上記凹凸部が形成
された基板１を純水で洗浄した後、フッ酸（HF）と純水
（H2O）を1:100の割合で混合したフッ酸水溶液に基板１
を浸し、基板表面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。 その後、アンモニア（NH4OH）、過酸化水素（H
2O2）、純水（H2O）を1:1:5で混合した水溶液に基板１
を浸し、基板表面の粒子や有機物を取り込んでシリコン
表面を酸化させ、純水で洗浄する。そして、フッ酸と純
水を1:100の割合で混合したフッ酸水溶液に基板１を浸
し、基板表面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。この
酸化膜の除去により、基板表面の粒子、有機物が除去さ
れる。 次に、35％塩酸（HCl）、30％過酸化水素（H2O2）、
純水（H2O）を1:1:6の割合で混合した水溶液に基板１を
浸すことにより、基板１表面に付着しているアルミニウ
ム、鉄、マグネシウム等の太陽電池特性に悪影響を及ぼ
す重金属及びナトリウム等のアルカリ成分を取り込んで
基板表面を酸化させる。そして、フッ酸と純水を1:100
の割合で混合したフッ酸水溶液に基板１を浸し、基板表
面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。この酸化膜の除
去により、基板表面の重金属等を除去される。 その後、フッ酸（HF）と硝酸（HNO3）を1:20の割合で
混合した水溶液に約30秒間、基板１を浸すことにより、
基板表面を等方性エッチングで約２μｍ除去する。この
等方性エッチングで基板表面の凹凸部の谷ｂの部分に丸
みが生じる。等方性エッチングが終了した後、純水で洗
浄し、フッ酸と純水を1:100の割合で混合したフッ酸水
溶液に基板１を浸し、基板表面の酸化膜を除去し、純水
で洗浄する。 このように、基板１の表面処理の終了後、基板１の表
面を水素（H2）プラズマで処理し、更にプラズマCVD法
により、シランガス（SiH4）を用いて膜厚50〜200オン
グストロームの真性非晶質シリコン層２を堆積させ、そ
の上にシランガス（SiH4）とドーパントガスとしてジボ
ランガス（B2H6）を用いて膜厚50〜200オングストロー
ムのｐ型非晶質シリコン層３を堆積させて、pn接合を形
成する。 この後、スパッタ法により膜厚1000オングストローム
のITOからなる受光面側電極４を形成し、この上にスパ
ッタ法により膜厚１μｍの銀からなる櫛形集電極５を形
成する。また、基板１の裏面側に真空蒸着法により膜厚
２μｍのアルミニウムからなる裏面側電極６を形成する
ことにより、この発明の光起電力素子が形成される。 ところで、上記した光起電力素子においては、単結晶
シリコン基板１とｐ型非晶質シリコン層３とのヘテロ接
合界面特性を改善させるために、真性な非晶質シリコン
層２を介在させているが、ｐ型非晶質シリコン層３の作
成時やその後の熱処理工程により、ｐ型ドーパントが真
性な非晶質シリコン層２に拡散されることがある。この
真性な非晶質シリコン層２はヘテロ接合界面での欠陥を
低減するために設けられるものであり、後の工程等によ
り、ｐ型ドーパントが拡散されても接合界面特性には影
響がない。 上記した等方性エッチングの場合、図２に示すよう
に、凹凸部が形成された基板１の表面1aからあるエッチ
ング時間において、ｒだけエッチングされ、その表面が
1bになるとすると、谷部ｂにおいてはエッチング前の谷
部を中心とした半径ｒの曲面が形成される。 また、上記したHIT構造の光起電力素子における真性
の非晶質シリコン層２の膜厚は50オングストローム（0.
005μｍ）以上必要である。従って、この膜厚の非晶質
シリコン層を均一に形成できる形状を考えると、谷部で
50オングストロームの曲面が必要である。また、半径が
50オングストローム未満になると、図11に示すよう
に、、非晶質シリコン層２、３の膜厚が均一にならな
い。このため谷部ｂの曲面の半径は50オングストローム
以上にする。 また、等方性エッチングを行っていくと、基板１表面
をピラミッドではなく平坦になるまでエッチングを行う
ことができる。図３に、等方性エッチングの時間を変化
させ、谷部ｂの曲率の半径を変化させて、光起電力素子
を作成し、その変換効率を測定した結果を示す。図３か
ら、谷部ｂの丸みの形状はその曲率の半径が0.01〜20μ
ｍの範囲が最適であることが分かった。 次に、上記のこの発明の方法により形成した光起電力
素子と、基板１上にピラミッド形状の凹凸部のみ形成
し、等方性エッチングを施さない以外はこの発明と同じ
条件で作成した光起電力素子を準備し、両者を100mW/平
方センチメートルの照度のソーラーシュミレータ下にお
いて、太陽電池特性を測定した結果を表１に示す。 表１から明らかなように、この発明による光起電力素
子は、従来構造の光起電力素子に比べて開放電圧（Vo
c）が約５％、曲線因子（F.F.）が４％改善され、変換
効率（η）が８％向上した。これは、この発明の光起電
力素子が、そのピラミッド構造の谷部を等方性エッチン
グ処理により丸みを帯びた形状としたため、シリコン基
板上に積層した非晶質シリコン層の膜厚の不均一性が低
減され、電界強度のムラや受光面側集電極とシリコン基
板の短絡が発生しなくなったためである。 さらに、基板１の表面形状をライン状或いは格子状の
凹凸構造とした場合にも同様の効果が得られた。 上記した実施の形態においては、等方性エッチングの
方法として、フッ酸と硝酸の混合液を用いたが、これ以
外に、HF/HNO3/CH3COOHの混合液を用いたウェットエッ
チングや、CF3/O2ガスを利用したドライエッチングなど
により等方性エッチングを行うこともできる。 尚、上記した実施例においては、櫛形集電極５をスパ
ッタ法により、また裏面側電極６を真空蒸着法により形
成しているが、櫛形集電極５をAgペーストを用いたスク
リーン印刷法、裏面側電極６をAlペーストを用いたスク
リーン印刷法により形成することもできる。 尚、Agペーストの焼成温度は約200℃程度であるの
で、基板１上に非晶質シリコン層２、３及び受光面側電
極４を形成後にAgペーストをスクリーン印刷し、その後
焼成し、櫛形集電極５を形成することができる。しか
し、焼成温度が約700℃程度のAlペーストの場合には、
非晶質シリコン層２、３形成後には熱処理の関係からAl
ペーストの焼成は行えない。そこで、裏面側電極６とし
てAlペーストを用いる場合には、非晶質シリコン層を形
成する前に基板１の裏面側全面にAlペーストを印刷し
て、焼成して裏面側電極６を形成する。その後、非晶質
シリコン層２、３、受光面側電極４及び櫛形集電極５を
形成すればよい。 第４図は、この発明の第２の実施例を示す断面図であ
る。この実施例は、基板１の裏面近くでのキャリアの再
結合による効果を防ぐために、基板１の裏面に内部電界
を導入したいわゆるBSF（Back Surface Fild）型光起
電力素子である。第４図に示すように、ｎ型基板１の裏
面にｎ型ハイドープ層７を設けている。 この第４図に示す光起電力素子は、例えば、次のよう
にして形成することができる。上記したように、（10
0）面に沿ってスライスした比抵抗0.1〜10Ωcm、厚さ20
0〜400μｍのｎ型シリコン単結晶基板１を用意する。そ
して、この基板１を温度約85℃の約５重量％の水酸化ナ
トリウム（NaOH）水溶液に10分間浸し、基板１の加工歪
みを除去する第一工程を行う。続いて、第一の工程より
低濃度の約1.5重量％の水酸化ナトリウム（NaOH）水溶
液に約１重量％の割合で界面活性剤を添加した混合水溶
液を約85℃にし、基板１を浸す第二の工程を施す。この
工程により基板１表面に異方性エッチングが施され、ピ
ラミッド形状の凹凸部が形成される。 続いて、POCl3ガスを用いて約550℃の温度で15〜20
分、Ｐ（リン）を拡散し、約0.5μｍの深さで基板の周
囲にｎ型層が形成される。 その後、純水で洗浄した後、フッ酸（HF）と純水（H2
O）を1:100の割合で混合したフッ酸水溶液に基板１を浸
し、基板表面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。 続いて、アンモニア（NH4OH）、過酸化水素（H
2O2）、純水（H2O）を1:1:5で混合した水溶液に基板１
を浸し、基板表面の粒子や有機物を取り込んでシリコン
表面を酸化させ、純水で洗浄する。そして、フッ酸と純
水を1:100の割合で混合したフッ酸水溶液に基板を浸
し、基板表面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。この
酸化膜の除去により、基板表面の粒子、有機物が除去さ
れる。 次に、35％塩酸（HCl）、30％過酸化水素（H2O2）、
純水（H2O）を1:1:6の割合で混合した水溶液に基板１を
浸すことにより、基板１表面に付着しているアルミニウ
ム、鉄、マグネシウム等の太陽電池特性に悪影響を及ぼ
す重金属及びナトリウム等のアルカリ成分を取り込んで
基板表面を酸化させる。そして、フッ酸と純水を1:100
の割合で混合したフッ酸水溶液に基板１を浸し、基板表
面の酸化膜を除去し、純水で洗浄する。この酸化膜の除
去により、基板表面の重金属等を除去される。 その後、基板１の裏面をレジスト等で被覆した後、フ
ッ酸（HF）と硝酸（HNO3）を1:20の割合で混合した水溶
液に約30秒間基板１を浸すことにより、基板表面を等方
性エッチングで約２μｍ除去する。この等方性エッチン
グで基板表面の凹凸部の谷ｂの部分に丸みが生じるとと
もに、基板表面及び側面のｎ層が除去され、基板１の裏
面のみｎ型ハイドープ層７が形成される。 この後、等方性エッチングが終了した後、純水で洗浄
し、フッ酸と純水を1:100の割合で混合したフッ酸水溶
液に基板１を浸し、基板表面の酸化膜を除去し、純水で
洗浄する。 このように、基板１の表面処理を終了した後に、前述
した実施例と同様にプラズマCVD法により、真性非晶質
シリコン層２、及びｐ型非晶質シリコン層３を堆積さ
せ、pn接合を形成する。この後、スパッタ法により膜厚
1000オングストロームのITOからなる受光面側電極４を
形成し、この上にAgペーストを用いたスクリーン印刷法
により銀からなる櫛形集電極５を形成する。また、基板
１の裏面のｎ型ハイドープ層７側に真空蒸着法により膜
厚２μｍのアルミニウムからなる裏面側電極６を形成す
ることにより、BSF型光起電力素子が形成される。 裏面側電極６をAlペーストを用いたスクリーン印刷法
により形成する場合には、前述した実施例と同様に、非
晶質シリコン層などの形成前に基板１の裏面側に裏面側
電極６を形成する。 上記した実施の形態においては、基板１の表面側にの
み凹凸が形成されているように説明しているが、基板１
の裏面側にマスクなどを施し、エッチングによる凹凸形
状が形成されないように手当をしないと、実際には、第
５図に示すように、基板１の表裏面に谷部分に丸みが形
成された凹凸形状がエッチングにより形成される。 従って、第６図の第３の実施例に示すように、凹凸形
状が形成された基板１の表面側にプラズマCVD法によ
り、真性非晶質シリコン層２、及びｐ型非晶質シリコン
層３が形成され、ｐ型非晶質シリコン層３上にスパッタ
法により膜厚1000オングストロームのITOからなる受光
面側電極４が形成され、この上にAgペーストを用いたス
クリーン印刷法により銀からなる櫛形集電極５が形成さ
れる。また、基板１の裏面側にはAlペーストを用いて膜
厚20〜25μｍ程度の裏面側電極６が形成される。 この裏面側電極６の形成は、基板１の裏面全面にAlペ
ーストを用いてスクリーン印刷により形成する方が量産
性の点から便利である。この方法は、例えば、基板１の
裏面側全面にAlペーストをスクリーン印刷法により塗布
した後、約700℃の熱処理によりペーストを焼成し、約2
0μｍの膜厚でAlからなる裏面側電極６を形成してい
る。 ところで、近年においては、材料費の節減のために基
板１の薄膜化が進んでいる。このため、ペースト焼成時
熱処理に、Alとシリコンとの熱膨張係数の差により基板
１にそりが発生し、このそりのために後工程で基板１が
割れ、歩留まりが低下するという問題が発生することが
ある。 第７図に示す第４の実施例においては、基板１が薄膜
化してもそりが発生しないようにした光起電力素子であ
る。即ち、基板１の裏面側に基板１の表面側と同じくIT
Oからなる透明電極８を設け、この透明電極８上にAgペ
ーストを用いて櫛形状の集電極９をスクリーン印刷法で
形成する。また、表面側においてもITOからなる透明電
極４上に櫛形電極５を形成する。 このように基板１の表裏ともITOからなる透明電極
４、８を介して同じ形状の櫛形集電極５、９を設けるこ
とで、一方向に応力の集中がなくなり、基板１のそりが
防げる。 第８図に示す第５の実施例においては、BSF型光起電
力素子を熱拡散を用いずに低温プロセスで作成した実施
例である。即ち、裏面側に基板１側に基板温度170℃程
度の低温プロセスによるプラズマCVD法により、シラン
ガス（SiH4）を用いて膜厚50〜100オングストロームの
真性非晶質シリコン層10を堆積させ、この上にシランガ
ス（SiH4）及びドーパントガスとしてフォスフィンガス
（PH3）を用いて膜厚50〜500オングストロームのハイド
ープｎ型非晶質シリコン層11を堆積させる。この後、ス
パッタ法により膜厚1000オングストロームのITOからな
る裏面側透明電極12を形成し、この上にAgペーストを用
いて櫛形集電極９を形成する。このように、裏面側も結
晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真
性な非晶質シリコンを挟み、その界面での欠陥を低減
し、ヘテロ接合界面の特性を改善することにより、拡散
法を用いずに低温プロセスによりBSF構造を得ることが
できる。 この実施例においても真性非晶質シリコン層10に後工
程によりｎ型ドーパントが拡散されることがあるが、前
述した実施例と同様に、この真性非晶質シリコン層10は
ヘテロ接合界面特性を改善させるものであり、後工程で
ドーパントが核酸されても界面特性には影響がない。 次に、第二工程に使用するエッチング溶液中における
アルカリ性溶液の濃度を変化させた実施例について説明
する。 この実施例においては、上記第一工程を終了後、第二
工程に使用するNaOHの濃度を0.1重量％〜10重量％の範
囲で変化させて凹凸基板を製造し、そしてこの基板を用
いて実施例１と同様の工程で光起電力素子を形成し、そ
の光電変換特性を比較した。 第９図は、第二工程で用いるNaOHの濃度と光起電力素
子の光電変換特性との関係を示す図であり、この第９図
は、作成した光起電力素子の最も変換効率の高いものを
１としたときの相対値を示している。同図から、NaOHの
濃度が0.1〜８重量％の時に高い光電変換特性が得ら
れ、1.5〜３重量％の時に特に高い光電変換特性が得ら
れることが明らかである。 尚、NaOHの代わりにKOHを用いて同様の検討を行った
結果、KOH濃度が３〜６重量％の時に高い光電変換特性
が得られた。 次に、本発明の第二工程に用いる界面活性剤の表面張
力を変化させた実施例について説明する。 第10図は界面活性剤の表面張力と、光起電力素子の光
電変換特性との関係を示す特性図であり、この第10図
は、作成した光起電力素子の最も変換効率の高いものを
１としたときの相対値を示している。同図から明らか
に、表面張力が47dyn/cm以下の界面活性剤を使用するこ
とにより、高い光電変換特性を有する太陽電池が得ら
れ、特に40dyn/cm以下の時に特に高い光電変換特性を得
られることがわかる。 このように、界面活性の表面張力を小さくすることに
より光電変換特性が向上する理由は、次のように考えら
れる。 第二工程中においては、エッチング溶液中に含まれる
アルカリとシリコン基板とが反応して水素が発生し、こ
の水素が気泡として基板表面に付着することとなる。こ
こで、界面活性剤の表面張力を小さくするとエッチング
溶液の基板に対する濡れ性が大きくなるために、気泡が
小さいうちに基板表面から脱離する。 逆に、界面活性剤の表面張力を大きくするとエッチン
グ溶液の基板に対する濡れ性が大きくなるために、気泡
が大きくなるまで脱離させることができない。そして、
気泡が大きくなるまで基板表面に付着していると、気泡
が付着している部分がアルカリと反応できず、均一な凹
凸形状を得ることができない。 従って、界面活性剤の表面張力を47dyn/cm以下とする
ことで、気泡の基板からの脱離を促進させることがで
き、基板全面に均一なテクスチャ構造を形成できるた
め、高い光電変換特性を得ることができたものと考えら
れる。 表面張力の制御は、この実施例においては界面活性剤
の濃度を変化させることで行った。表２は界面活性剤の
濃度と表面張力との対応表であり、この表から界面活性
剤の濃度を１重量％以下とすることで、47dyn/cm以下の
表面張力を得られることがわかる。尚、今回の検討にお
いては20dyn/cm以下の表面張力を得ることができなかっ
た。 以上より、この発明によれば第二工程に先立って、基
板表面の清浄化のための第一工程を行うので、インゴッ
トからスライスされた基板表面に生成された加工歪を確
実に除去することができ、同時に基板表面の付着物も除
去できるため、結晶性が良く且つ最適な凹凸を有する凹
凸基板を再現性良く製造することができる。従って、こ
の発明により製造した基板を用いることで、光電変換特
性の高い光起電力素子を再現性良く得ることができる。 また、以上の実施例では特に述べなかったが、第二工
程中に、例えば基板を上下に振動させる、基板に超音波
振動を与える、或いはエッチング溶液に超音波振動を与
える、或いはエッチング溶液をN2、Ar等の不活性ガスで
バブリングする等の方法により、直接または間接的に基
板を振動させることで、界面活性剤による上記気泡の脱
離の効果を一層促進することが可能となる。 尚、上述の実施例においては単結晶シリコン基板につ
いて説明したが、この発明はこれに限らず、単結晶シリ
コン基板についても適用できる。また上記した第一工程
及び第二工程は、単結晶或いは多結晶のゲルマニウム基
板等結晶性半導体基板全般にわたって適用することがで
きる。 また、上述の実施例においては単結晶シリコン基板と
ｐ型又はｎ型非晶質シリコン層との間に真性な非晶質シ
リコン層を介在させているが、単結晶シリコン基板に直
接ｐ型又はｎ型非晶質シリコン層を設ける場合にも本発
明は適用できる。単結晶シリコン基板に直接ｐ型又はｎ
型非晶質シリコン層を設ける場合でも、基板の凹凸の谷
部分を丸くしておくとその上に形成される非晶質シリコ
ン層の膜厚は均一なものが得られる。
以上説明したように、この発明によれば、基板表面に
多数の凹凸部が形成された谷の部分を等方性エッチング
によりエッチングし、丸みを帯びた形状にしたことで、
これらの部分に堆積する非晶質シリコン層の膜厚の不均
一性が低減され、光起電力素子の開放電圧及び曲線因子
が改善され、出力が向上する。 図面の簡単な説明 図１は、この発明の実施例にかかる光起電力素子を示
す断面図である。 図２は、この発明により等方性エッチングの状態を示
す模式図である。 図３は、基板に設けた凹凸部の谷部の形状と変換効率
の関係を示す図である。 図４は、この発明の第２の実施例にかかる光起電力素
子を示す断面図である。 図５は、この発明により基板にエッチングを施した状
態を示す断面図である。 図６は、この発明の第３の実施例にかかる光起電力素
子を示す断面図である。 図７は、この発明の第４の実施例にかかる光起電力素
子を示す断面図である。 図８は、この発明の第５の実施例にかかる光起電力素
子を示す断面図である。 図９は、この発明に用いられる基板の凹凸部形成のた
めの第二工程において使用するNaOHの濃度と光起電力素
子の光電変換特性との関係を示す特性図である。 図10は、この発明に用いられる基板の凹凸部形成のた
めの第二工程において使用する界面活性剤の表面張力と
光起電力素子の光電変換特性との関係を示す特性図であ
る。 図11は、従来の光閉じこめ効果を有するHIT構造の光
起電力素子を示す断面図である。 １ ｎ型単結晶シリコン基板 ２真性の非晶質シリコン層 ３ ｐ型非晶質シリコン層 ４ 受光面側電極 ５ 櫛形集電極 ６裏面側電極
多数の凹凸部が形成された谷の部分を等方性エッチング
によりエッチングし、丸みを帯びた形状にしたことで、
これらの部分に堆積する非晶質シリコン層の膜厚の不均
一性が低減され、光起電力素子の開放電圧及び曲線因子
が改善され、出力が向上する。 図面の簡単な説明 図１は、この発明の実施例にかかる光起電力素子を示
す断面図である。 図２は、この発明により等方性エッチングの状態を示
す模式図である。 図３は、基板に設けた凹凸部の谷部の形状と変換効率
の関係を示す図である。 図４は、この発明の第２の実施例にかかる光起電力素
子を示す断面図である。 図５は、この発明により基板にエッチングを施した状
態を示す断面図である。 図６は、この発明の第３の実施例にかかる光起電力素
子を示す断面図である。 図７は、この発明の第４の実施例にかかる光起電力素
子を示す断面図である。 図８は、この発明の第５の実施例にかかる光起電力素
子を示す断面図である。 図９は、この発明に用いられる基板の凹凸部形成のた
めの第二工程において使用するNaOHの濃度と光起電力素
子の光電変換特性との関係を示す特性図である。 図10は、この発明に用いられる基板の凹凸部形成のた
めの第二工程において使用する界面活性剤の表面張力と
光起電力素子の光電変換特性との関係を示す特性図であ
る。 図11は、従来の光閉じこめ効果を有するHIT構造の光
起電力素子を示す断面図である。 １ ｎ型単結晶シリコン基板 ２真性の非晶質シリコン層 ３ ｐ型非晶質シリコン層 ４ 受光面側電極 ５ 櫛形集電極 ６裏面側電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門永 泰男 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−71677（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−276682（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−70183（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−175170（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−63968（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−14682（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−123283（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−162658（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−139769（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−78710（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−69643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−290712（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−202712（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−61515（ＪＰ，Ａ) 米国特許4253882（ＵＳ，Ａ) 米国特許4644091（ＵＳ，Ａ) 米国特許4137123（ＵＳ，Ａ) Ｅｄｗａｒｄ Ｓ．Ｋｏｌｅｓａｒ ｅｔ ａｌ．，”Ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅ ｆｌｅｃｔａｎｃｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏ ｎ ｏｆ ｔｅｘｔｕｒｅｄ ｓｉｌｉ ｃｏｎ ｓｕｒｆａｃｅｓ ｃｏａｔｅ ｄ ｗｉｔｈ ａｎ ａｎｔｉｒｅｆｌ ｅｃｔｉｖｅ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ”, Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ 290−291，ｐ．23−29 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078
Claims (34)
- 【請求項１】異方性エッチングにより表面に多数のピラ
ミッド状凹凸部が形成された結晶系シリコン基板と、こ
の凹凸部上に化学的気相成長法により設けられた非晶質
或いは微結晶シリコン層と、を備え、前記基板の表面に
設けられたピラミッド状の凹凸部の谷の部分が丸く形成
されていることを特徴とする光起電力素子。 - 【請求項２】前記谷の部分は、山の部分より大きい曲率
の曲面を有することを特徴とする請求項１に記載の光起
電力素子。 - 【請求項３】前記谷の部分は、半径0.005μｍ以上の曲
面であることを特徴とする請求項２に記載の光起電力素
子。 - 【請求項４】前記谷の部分は、半径が0.01μｍから20μ
ｍの曲面であることを特徴とする請求項２に記載の光起
電力素子。 - 【請求項５】異方性エッチングにより表面に多数のピラ
ミッド状凹凸部が形成された一導電型の結晶系シリコン
基板と、この基板表面上に化学的気相成長法により設け
られた他導電型の非晶質或いは微結晶シリコン層と、を
備え、前記基板の表面に設けられたピラミッド状の凹凸
部の谷の部分が丸く形成されていることを特徴とする光
起電力素子。 - 【請求項６】前記表面に多数のピラミッド状凹凸部が形
成された一導電型の結晶系シリコン基板と他導電型の非
晶質或いは微結晶シリコン層との間に化学的気相成長法
により形成された実質的に真性な非晶質或いは微結晶シ
リコン層を介在させたことを特徴とする請求項５に記載
の光起電力素子。 - 【請求項７】前記谷の部分は、山の部分より大きい曲率
の曲面を有することを特徴とする請求項５又は６に記載
の光起電力素子。 - 【請求項８】前記谷の部分は、半径0.005μｍ以上の曲
面であることを特徴とする請求項７に記載の光起電力素
子。 - 【請求項９】前記谷の部分は、半径が0.01μｍから20μ
ｍの曲面であることを特徴とする請求項５に記載の光起
電力素子。 - 【請求項１０】前記一導電型結晶系シリコン基板の裏面
側に一導電型ハイドープ層が形成されていることを特徴
とする請求項５ないし９のいずれかに記載の光起電力素
子。 - 【請求項１１】前記結晶系シリコン基板の裏面側に非晶
質或いは微結晶シリコンからなる一導電型ハイドープ層
が形成されていることを特徴とする請求項10に記載の光
起電力素子。 - 【請求項１２】前記一導電型ハイドープ層と結晶系シリ
コン基板との間に実質的に真性の非晶質或いは微結晶シ
リコン層を介在させたことを特徴とする請求項11に記載
の光起電力素子。 - 【請求項１３】異方性エッチングにより表裏面に多数の
ピラミッド状凹凸部が形成された一導電型の結晶系シリ
コン基板と、この基板表裏面上に化学的気相成長法によ
り設けられた他導電型の非晶質或いは微結晶シリコン層
と、を備え、前記基板の表裏面に設けられたピラミッド
状の凹凸部の谷の部分が丸く形成されていることを特徴
とする光起電力素子。 - 【請求項１４】前記表裏面に多数のピラミッド状凹凸部
が形成された一導電型の結晶系シリコン基板と他導電型
の非晶質或いは微結晶シリコン層との間に化学的気相成
長法により形成された実質的に真性な非晶質或いは微結
晶シリコン層を介在させたことを特徴とする請求項13に
記載の光起電力素子 - 【請求項１５】前記谷の部分は、山の部分より大きい曲
率の曲面を有することを特徴とする請求項13又は14に記
載の光起電力素子。 - 【請求項１６】前記谷の部分は、半径0.005μｍ以上の
曲面であることを特徴とする請求項15に記載の光起電力
素子。 - 【請求項１７】前記谷の部分は、半径が0.01μｍから20
μｍの曲面であることを特徴とする請求項15に記載の光
起電力素子。 - 【請求項１８】前記他導電型非晶質或いは微結晶シリコ
ン層上に透明電極が設けられ、この透明電極上に櫛形集
電極が設けられると共に、前記基板裏面側に透明電極が
設けられ、この透明電極上に櫛形集電極が設けられるこ
とを特徴とする請求項13ないし17のいずれかに記載の光
起電力素子。 - 【請求項１９】前記一導電型結晶系シリコン基板の裏面
側に一導電型ハイドープ層が形成されていることを特徴
とする請求項18に記載の光起電力素子。 - 【請求項２０】前記結晶系シリコン基板の裏面側に非晶
質或いは微結晶シリコンからなる一導電型ハイドープ層
が形成されていることを特徴とする請求項18に記載の光
起電力素子。 - 【請求項２１】前記一導電型ハイドープ層と結晶系シリ
コン基板との間に実質的に真性な非晶質或いは微結晶シ
リコン層を介在させたことを特徴とする請求項20に記載
の光起電力素子。 - 【請求項２２】異方性エッチングにより結晶系シリコン
基板上に多数のピラミッド状凹凸部を形成した後、前記
基板面に等方性エッチングを施し、前記基板表面のピラ
ミッド状凹凸部の谷の部分を丸くし、その基板表面上に
化学的気相成長法により実質的に真性な非晶質或いは微
結晶シリコン層を設け、この上に化学的気相成長法によ
り非晶質或いは微結晶シリコン層を設けることを特徴と
する光起電力素子の製造方法。 - 【請求項２３】前記等方性エッチングとして、フッ酸と
硝酸の混合溶液によるウェットエッチングを用いたこと
を特徴とする請求項22に記載の光起電力素子の製造方
法。 - 【請求項２４】結晶系シリコン基板上の多数のピラミッ
ド状凹凸部は、結晶系シリコン基板表面を清浄化する第
一工程と、この結晶系シリコン基板をアルカリ性溶液中
で表面処理し、表面にピラミッド状凹凸部を形成する第
二工程と、により形成されることを特徴とする請求項22
に記載の光起電力素子の製造方法。 - 【請求項２５】前記第一工程は、第二工程のアルカリ性
溶液と同じ種類のアルカリ性溶液を用いることを特徴と
する請求項24に記載の光起電力素子の製造方法。 - 【請求項２６】前記第二工程で使用するアルカリ性溶液
が0.1重量％から８重量％のNaOH水溶液であることを特
徴とする請求項24に記載の光起電力素子の製造方法。 - 【請求項２７】前記第二工程で使用するアルカリ性溶液
が３重量％から６重量％のKOH水溶液であることを特徴
とする請求項24に記載の光起電力素子の製造方法。 - 【請求項２８】結晶系シリコン基板表面を清浄化する第
一工程と、この結晶系シリコン基板を界面活性剤を含有
するアルカリ性溶液中で表面処理し、表面に多数のピラ
ミッド状凹凸部を形成する第二工程と、前記基板面に等
方性エッチングを施し、前記基板表面のピラミッド状凹
凸部の谷の部分を丸くする工程と、その基板表面上に実
質的に真性な非晶質或いは微結晶シリコン層を設ける工
程と、この上に非晶質或いは微結晶シリコン層を設ける
工程と、を備えることを特徴とする光起電力素子の製造
方法。 - 【請求項２９】前記等方性エッチングとして、フッ酸と
硝酸の混合溶液によるウェットエッチングを用いたこと
を特徴とする請求項28に記載の光起電力素子の製造方
法。 - 【請求項３０】前記第一工程は、第二工程のアルカリ性
溶液と同じ種類のアルカリ性溶液を用いることを特徴と
する請求項28に記載の光起電力素子の製造方法。 - 【請求項３１】前記第二工程で使用するアルカリ性溶液
が0.1重量％から８重量％のNaOH水溶液であることを特
徴とする請求項28に記載の光起電力素子の製造方法。 - 【請求項３２】前記第二工程で使用するアルカリ性溶液
が３重量％から６重量％のKOH水溶液であることを特徴
とする請求項28に記載の光起電力素子の製造方法。 - 【請求項３３】前記結晶系シリコン基板に振動を与えた
状態で前記第２工程を行うことを特徴とする請求項28に
記載の光起電力素子の製造方法。 - 【請求項３４】前記界面活性剤の表面張力が47dyn/cm以
下であることを特徴とする請求項28に記載の光起電力素
子の製造方法。
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7501305B2 (en) | 2006-10-23 | 2009-03-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming deposited film and photovoltaic element |
| US8119438B2 (en) | 2007-10-24 | 2012-02-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Method of manufacturing solar cell |
| JP2013503476A (ja) * | 2009-08-25 | 2013-01-31 | シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド | 太陽電池およびこのような太陽電池の製造方法 |
| CN103026508A (zh) * | 2010-10-06 | 2013-04-03 | 三菱重工业株式会社 | 光电转换装置的制造方法 |
| JP2013518425A (ja) * | 2010-01-27 | 2013-05-20 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ | 結晶シリコン基板の表面の下処理を含む光起電セルの製造方法 |
| JP2014082430A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-05-08 | Kyocera Corp | 太陽電池素子の製造方法 |
| WO2014083804A1 (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池 |
| US9871152B2 (en) | 2012-06-13 | 2018-01-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Solar cell and manufacturing method thereof |
| US9871161B2 (en) | 2014-09-30 | 2018-01-16 | Kaneka Corporation | Method for making crystalline silicon-based solar cell, and method for making solar cell module |
| KR20180127160A (ko) * | 2017-05-19 | 2018-11-28 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| WO2018221914A1 (ko) * | 2017-05-29 | 2018-12-06 | 엘지전자 주식회사 | 페로브스카이트 실리콘 탠덤 태양전지 및 제조 방법 |
| US10276738B2 (en) | 2010-01-27 | 2019-04-30 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Photovoltaic cell, including a crystalline silicon oxide passivation thin film, and method for producing same |
| US10374108B2 (en) | 2015-03-31 | 2019-08-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Photovoltaic device, photovoltaic module, and method for fabricating the photovoltaic device |
Families Citing this family (111)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3271990B2 (ja) * | 1997-03-21 | 2002-04-08 | 三洋電機株式会社 | 光起電力素子及びその製造方法 |
| FR2784230B1 (fr) * | 1998-10-05 | 2000-12-29 | St Microelectronics Sa | Procede de realisation d'un isolement inter et/ou intra-metallique par air dans un circuit integre et circuit integre obtenu |
| JP4111669B2 (ja) * | 1999-11-30 | 2008-07-02 | シャープ株式会社 | シート製造方法、シートおよび太陽電池 |
| JP4644914B2 (ja) * | 2000-06-02 | 2011-03-09 | 株式会社村田製作所 | プローブアレイ用固相基材、およびプローブアレイ |
| KR100652041B1 (ko) * | 2000-12-29 | 2006-11-30 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시소자 및 그 제조방법 |
| JP2003086554A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 半導体基板の製造装置、及び、その製造方法 |
| KR100643031B1 (ko) * | 2002-03-06 | 2006-11-10 | 샤프 가부시키가이샤 | 광전 변환 소자 및 그 제조 방법 |
| JP3679771B2 (ja) * | 2002-03-19 | 2005-08-03 | 三洋電機株式会社 | 光起電力装置、及び光起電力装置の製造方法 |
| US20050150877A1 (en) * | 2002-07-29 | 2005-07-14 | Sumitomo Precision Products Co., Ltd. | Method and device for laser beam processing of silicon substrate, and method and device for laser beam cutting of silicon wiring |
| JP2004235274A (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Kyocera Corp | 多結晶シリコン基板およびその粗面化法 |
| US7402448B2 (en) * | 2003-01-31 | 2008-07-22 | Bp Corporation North America Inc. | Photovoltaic cell and production thereof |
| JP4509498B2 (ja) * | 2003-07-09 | 2010-07-21 | 株式会社エンプラス | 太陽電池用基板及びそれを用いた太陽電池 |
| JP2005175160A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| CN101015037B (zh) | 2004-03-22 | 2010-04-21 | 里纳特种机械有限责任公司 | 处理衬底表面的方法 |
| DE102005004795B9 (de) * | 2005-02-02 | 2012-01-19 | Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Konzept zur nass-chemischen Entfernung eines Opfermaterials in einer Materialstruktur |
| WO2006107154A1 (en) * | 2005-03-16 | 2006-10-12 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Integrated thin-film solar cells and method of manufacturing thereof and processing method of transparent electrode for integrated thin-film solar cells and structure thereof, and transparent substrate having processed transparent electrode |
| US8816191B2 (en) * | 2005-11-29 | 2014-08-26 | Banpil Photonics, Inc. | High efficiency photovoltaic cells and manufacturing thereof |
| KR100725110B1 (ko) * | 2005-12-14 | 2007-06-04 | 한국과학기술원 | 투과형 집적형 박막 태양전지 및 그 제조 방법. |
| KR100656738B1 (ko) * | 2005-12-14 | 2006-12-14 | 한국과학기술원 | 집적형 박막 태양전지 및 그 제조 방법 |
| EP1890338B1 (de) | 2006-08-19 | 2011-06-22 | Universität Konstanz | Verfahren zum Texturieren von Siliziumwafern zur Herstellung von Solarzellen |
| WO2008039461A2 (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-03 | Thinsilicon Corp. | Back contact device for photovoltaic cells and method of manufacturing a back contact |
| TW200830563A (en) * | 2007-01-12 | 2008-07-16 | Jin-Yuan Lee | Photovoltaic device and method of manufacturing the same |
| US7741225B2 (en) | 2007-05-07 | 2010-06-22 | Georgia Tech Research Corporation | Method for cleaning a solar cell surface opening made with a solar etch paste |
| US20080283503A1 (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Cheng-Yi Liu | Method of Processing Nature Pattern on Expitaxial Substrate |
| DE102007024478A1 (de) * | 2007-05-25 | 2008-11-27 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Fotoempfindliches Halbleiterbauelement |
| WO2008150769A2 (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Thinsilicon Corporation | Photovoltaic device and method of manufacturing photovoltaic devices |
| US8017861B2 (en) * | 2007-09-18 | 2011-09-13 | Solopower, Inc. | Substrate preparation for thin film solar cell manufacturing |
| EP2208238B1 (en) * | 2007-11-09 | 2013-04-24 | Sunpreme Inc. | Low-cost solar cells and methods for their production |
| KR101000064B1 (ko) * | 2007-12-18 | 2010-12-10 | 엘지전자 주식회사 | 이종접합 태양전지 및 그 제조방법 |
| KR101028085B1 (ko) * | 2008-02-19 | 2011-04-08 | 엘지전자 주식회사 | 비대칭 웨이퍼의 식각방법, 비대칭 식각의 웨이퍼를포함하는 태양전지, 및 태양전지의 제조방법 |
| US8894803B2 (en) * | 2008-03-05 | 2014-11-25 | Heateflex Corporation | Apparatus and method for etching the surface of a semiconductor substrate |
| WO2009120631A2 (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | Applied Materials, Inc. | Surface cleaning and texturing process for crystalline solar cells |
| KR101168589B1 (ko) * | 2008-03-26 | 2012-07-30 | 엘지전자 주식회사 | 계면 활성제를 이용한 실리콘 태양전지의 텍스처링 방법 |
| WO2009131111A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | 株式会社アルバック | 太陽電池の製造方法，太陽電池の製造装置，及び太陽電池 |
| US20090286349A1 (en) * | 2008-05-13 | 2009-11-19 | Georgia Tech Research Corporation | Solar cell spin-on based process for simultaneous diffusion and passivation |
| KR20100013649A (ko) * | 2008-07-31 | 2010-02-10 | 삼성전자주식회사 | 광전소자 및 이의 제조 방법 |
| EP2159851A1 (fr) * | 2008-09-01 | 2010-03-03 | Université de Neuchâtel | Procédé pour limiter la croissance épitaxiale dans un dispositif photoélectrique à hétérojonctions et un tel dispositif photoélctrique |
| FR2936905B1 (fr) * | 2008-10-02 | 2010-10-29 | Commissariat Energie Atomique | Cellule photovoltaique a heterojonction a deux dopages et procede de fabrication. |
| TWI382551B (zh) * | 2008-11-06 | 2013-01-11 | Ind Tech Res Inst | 太陽能集光模組 |
| US7951640B2 (en) * | 2008-11-07 | 2011-05-31 | Sunpreme, Ltd. | Low-cost multi-junction solar cells and methods for their production |
| US8796066B2 (en) | 2008-11-07 | 2014-08-05 | Sunpreme, Inc. | Low-cost solar cells and methods for fabricating low cost substrates for solar cells |
| JP5185205B2 (ja) | 2009-02-24 | 2013-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体光検出素子 |
| JP5185236B2 (ja) * | 2009-02-24 | 2013-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | フォトダイオードの製造方法及びフォトダイオード |
| JP5185207B2 (ja) | 2009-02-24 | 2013-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | フォトダイオードアレイ |
| JP5185206B2 (ja) | 2009-02-24 | 2013-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体光検出素子 |
| JP5185208B2 (ja) | 2009-02-24 | 2013-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | フォトダイオード及びフォトダイオードアレイ |
| US7858427B2 (en) * | 2009-03-03 | 2010-12-28 | Applied Materials, Inc. | Crystalline silicon solar cells on low purity substrate |
| US20100288346A1 (en) * | 2009-04-29 | 2010-11-18 | Gobi Ramakrishnan Padmanabhan | Configurations and methods to manufacture solar cell device with larger capture cross section and higher optical utilization efficiency |
| US20120042952A1 (en) * | 2009-04-30 | 2012-02-23 | Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University | Silicon solar cell comprising a carbon nanotube layer |
| WO2010129163A2 (en) * | 2009-05-06 | 2010-11-11 | Thinsilicon Corporation | Photovoltaic cells and methods to enhance light trapping in semiconductor layer stacks |
| US20110114156A1 (en) * | 2009-06-10 | 2011-05-19 | Thinsilicon Corporation | Photovoltaic modules having a built-in bypass diode and methods for manufacturing photovoltaic modules having a built-in bypass diode |
| WO2010144421A2 (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Thinsilicon Corporation | Photovoltaic modules and methods of manufacturing photovoltaic modules having multiple semiconductor layer stacks |
| CN103515478A (zh) * | 2009-08-17 | 2014-01-15 | 聚日（苏州）科技有限公司 | 一种利用衬底进行绒面加工的基板单元及其形成方法 |
| US20110048518A1 (en) * | 2009-08-26 | 2011-03-03 | Molecular Imprints, Inc. | Nanostructured thin film inorganic solar cells |
| WO2011034145A1 (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池、太陽電池モジュールおよび太陽電池システム |
| TW201115749A (en) * | 2009-10-16 | 2011-05-01 | Motech Ind Inc | Surface structure of crystalline silicon solar cell and its manufacturing method |
| WO2011050179A2 (en) * | 2009-10-23 | 2011-04-28 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Optoelectronic semiconductor device and method of fabrication |
| US20120006390A1 (en) * | 2009-12-08 | 2012-01-12 | Yijie Huo | Nano-wire solar cell or detector |
| DE102009060931A1 (de) * | 2009-12-23 | 2011-06-30 | Gebr. Schmid GmbH & Co., 72250 | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Siliziumsubstraten |
| US20110162732A1 (en) * | 2010-01-07 | 2011-07-07 | Biel Vincent P | anti-siphon check valve |
| JP5268976B2 (ja) * | 2010-03-12 | 2013-08-21 | 三菱電機株式会社 | 光起電力装置の製造方法 |
| US8349626B2 (en) * | 2010-03-23 | 2013-01-08 | Gtat Corporation | Creation of low-relief texture for a photovoltaic cell |
| US9991407B1 (en) * | 2010-06-22 | 2018-06-05 | Banpil Photonics Inc. | Process for creating high efficiency photovoltaic cells |
| TWI447919B (zh) * | 2010-07-21 | 2014-08-01 | Asiatree Technology Co Ltd | 具有異質接面之矽基太陽能電池及其製程方法 |
| JP5508533B2 (ja) * | 2010-07-26 | 2014-06-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光吸収基板の製造方法、及びそれを製造するための成形型の製造方法 |
| JP2012059955A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Fujifilm Corp | 光電変換素子及び太陽電池 |
| US20120085397A1 (en) * | 2010-10-11 | 2012-04-12 | Choul Kim | Solar cell |
| CN102097541B (zh) * | 2010-11-02 | 2012-12-12 | 南开大学 | 一种提高产业化单室沉积非晶硅基薄膜电池效率的方法 |
| US9893223B2 (en) | 2010-11-16 | 2018-02-13 | Suncore Photovoltaics, Inc. | Solar electricity generation system |
| CN102479876A (zh) * | 2010-11-19 | 2012-05-30 | 金元求 | 太阳能电池制造方法及根据该制造方法制造的太阳能电池 |
| CN102064216A (zh) * | 2010-11-22 | 2011-05-18 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | 一种新型晶体硅太阳电池及其制作方法 |
| KR101757443B1 (ko) * | 2010-12-08 | 2017-07-13 | 엘지디스플레이 주식회사 | 미세 결정 실리콘 박막 트랜지스터와 이를 포함하는 표시장치 및 그 제조 방법 |
| EP2657978A4 (en) * | 2011-01-31 | 2014-03-19 | Sanyo Electric Co | PHOTOELECTRIC CONVERTER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| NL2006298C2 (en) | 2011-02-24 | 2012-08-27 | Energieonderzoek Ct Nederland | Solar cell and method for manufacturing such a solar cell. |
| US20120273036A1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-11-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof |
| JP6160959B2 (ja) * | 2011-06-03 | 2017-07-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| JP5917082B2 (ja) * | 2011-10-20 | 2016-05-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 光電変換装置の作製方法 |
| TWI443846B (zh) * | 2011-11-01 | 2014-07-01 | Ind Tech Res Inst | 透明導電層結構 |
| US20130180577A1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-07-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device |
| JP5554359B2 (ja) * | 2012-03-28 | 2014-07-23 | 三菱電機株式会社 | 基板の粗面化方法、太陽電池の製造方法および太陽電池、太陽電池モジュール |
| JP2014007198A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Kaneka Corp | 結晶シリコン系光電変換装置およびその製造方法 |
| US8940580B2 (en) * | 2012-06-28 | 2015-01-27 | International Business Machines Corporation | Textured multi-junction solar cell and fabrication method |
| KR20140029563A (ko) | 2012-08-28 | 2014-03-11 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지의 제조 방법 |
| WO2014064769A1 (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池 |
| JP6308438B2 (ja) * | 2012-10-23 | 2018-04-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池 |
| CN103943716B (zh) * | 2013-01-17 | 2016-08-03 | 上海交通大学 | 一种微纳结构太阳能电池及其背面陷光结构的制备方法 |
| US9082925B2 (en) * | 2013-03-13 | 2015-07-14 | Sunpower Corporation | Methods for wet chemistry polishing for improved low viscosity printing in solar cell fabrication |
| CN105144399A (zh) * | 2013-03-19 | 2015-12-09 | 长州产业株式会社 | 光伏元件及其制造方法 |
| WO2014155833A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池 |
| US20150372165A1 (en) * | 2013-04-25 | 2015-12-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photoelectric converting element |
| EP2854155B1 (en) | 2013-09-27 | 2017-11-08 | INDEOtec SA | Plasma reactor vessel and assembly, and a method of performing plasma processing |
| AT516109A1 (de) * | 2014-07-29 | 2016-02-15 | Universität Linz | Optoelektronischer Infrarotsensor |
| CN104218122B (zh) * | 2014-08-28 | 2016-08-17 | 奥特斯维能源（太仓）有限公司 | 一种降低金刚线切割的多晶硅反射率的制绒方法 |
| CN104576803B (zh) * | 2015-01-21 | 2016-10-12 | 中电投西安太阳能电力有限公司 | 基于GaN纳米线三维结构的太阳能电池及其制备方法 |
| US10333012B2 (en) | 2015-03-24 | 2019-06-25 | Kaneka Corporation | Method for manufacturing crystalline silicon substrate for solar cell, method for manufacturing crystalline silicon solar cell, and method for manufacturing crystalline silicon solar cell module |
| CN106328736B (zh) * | 2015-06-16 | 2018-05-04 | 镇江大全太阳能有限公司 | 一种抗lid黑硅太阳能高效电池及其生产方法 |
| WO2017051635A1 (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | シャープ株式会社 | 半導体基板、光電変換素子、半導体基板の製造方法および光電変換素子の製造方法 |
| NL2015987B1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-07-10 | Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland | Tandem solar cell and method for manufacturing such a solar cell. |
| CN105895714A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-08-24 | 苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司 | 平滑修饰液及平滑修饰方法及异质结太阳能电池硅片及异质结太阳能电池 |
| WO2018003891A1 (ja) | 2016-06-30 | 2018-01-04 | 株式会社カネカ | 結晶シリコン系太陽電池およびその製造方法 |
| JP2018026388A (ja) * | 2016-08-08 | 2018-02-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
| JP7007088B2 (ja) * | 2016-12-07 | 2022-01-24 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 受光素子、撮像素子および電子機器 |
| JP6842541B2 (ja) | 2017-06-28 | 2021-03-17 | 株式会社カネカ | 光電変換装置の製造方法 |
| CN107768472A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-03-06 | 广西筑梦三体科技有限公司 | 一种打印的太阳能电池板及其制备方法 |
| CN108346707A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-31 | 南昌大学 | 一种进光区域无重掺杂层遮挡的异质结晶体硅双面太阳电池结构 |
| KR102054977B1 (ko) * | 2019-04-05 | 2019-12-12 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지의 제조 방법 |
| CN111403503A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-10 | 中威新能源(成都)有限公司 | 一种具有圆角金字塔结构的单晶硅片及制备方法 |
| CN114388639B (zh) * | 2020-10-21 | 2026-03-10 | 福建新峰二维材料科技有限公司 | 一种铸锭晶硅异质结太阳能电池及其制作方法 |
| US12025973B2 (en) * | 2021-09-20 | 2024-07-02 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Industrial automation controller project online/offline state separation |
| CN114823935B (zh) * | 2022-05-16 | 2024-05-03 | 东方日升新能源股份有限公司 | 一种异质结电池及其制备方法 |
| CN119384087A (zh) * | 2024-12-31 | 2025-01-28 | 中能创光电科技(常州)有限公司 | 一种异质结电池片制备方法及异质结电池片 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4137123A (en) | 1975-12-31 | 1979-01-30 | Motorola, Inc. | Texture etching of silicon: method |
| US4253882A (en) | 1980-02-15 | 1981-03-03 | University Of Delaware | Multiple gap photovoltaic device |
| US4644091A (en) | 1983-08-29 | 1987-02-17 | Taiyo Yuden Kabushiki Kaisha | Photoelectric transducer |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5914682A (ja) * | 1982-07-16 | 1984-01-25 | Denkaihaku Kogyo:Kk | アモルフアスシリコン太陽電池 |
| JPS59123283A (ja) | 1982-12-28 | 1984-07-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置 |
| JPS59175170A (ja) * | 1983-03-24 | 1984-10-03 | Yoshihiro Hamakawa | タンデム型太陽電池 |
| US4599482A (en) * | 1983-03-07 | 1986-07-08 | Semiconductor Energy Lab. Co., Ltd. | Semiconductor photoelectric conversion device and method of making the same |
| JPS6063968A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-04-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 太陽電池 |
| US4956685A (en) * | 1984-12-21 | 1990-09-11 | Licentia Patent-Verwaltungs Gmbh | Thin film solar cell having a concave n-i-p structure |
| JPS61290712A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-20 | Ricoh Co Ltd | 非晶質半導体膜の製造方法 |
| JP2740284B2 (ja) * | 1989-08-09 | 1998-04-15 | 三洋電機株式会社 | 光起電力素子 |
| JPH07105518B2 (ja) * | 1989-08-10 | 1995-11-13 | シャープ株式会社 | 光電変換装置用基板の加工方法 |
| JPH03276682A (ja) | 1990-03-26 | 1991-12-06 | Sharp Corp | 半導体装置 |
| EP0477424B1 (de) * | 1990-09-28 | 1995-02-22 | Siemens Solar GmbH | Nasschemische Strukturätzung von Silizium |
| JPH0766979B2 (ja) * | 1990-10-01 | 1995-07-19 | 株式会社日立製作所 | コルゲート型太陽電池の製造方法 |
| US5356488A (en) * | 1991-12-27 | 1994-10-18 | Rudolf Hezel | Solar cell and method for its manufacture |
| JP3276682B2 (ja) | 1992-08-06 | 2002-04-22 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡の湾曲操作装置 |
| ES2169078T3 (es) * | 1993-07-29 | 2002-07-01 | Gerhard Willeke | Procedimiento para fabricacion de una celula solar, asi como la celula solar fabricada segun este procedimiento. |
| JP2923193B2 (ja) * | 1993-12-30 | 1999-07-26 | キヤノン株式会社 | 光電変換素子の製造方法 |
| JP3346907B2 (ja) * | 1994-09-06 | 2002-11-18 | シャープ株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| JP3206339B2 (ja) * | 1994-11-30 | 2001-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | 太陽電池 |
| JP3158027B2 (ja) | 1995-06-21 | 2001-04-23 | シャープ株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| JP3271990B2 (ja) * | 1997-03-21 | 2002-04-08 | 三洋電機株式会社 | 光起電力素子及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-03-19 JP JP54542198A patent/JP3271990B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-19 DE DE69811511T patent/DE69811511T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-19 US US09/355,311 patent/US6207890B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-19 AU AU64203/98A patent/AU6420398A/en not_active Abandoned
- 1998-03-19 WO PCT/JP1998/001204 patent/WO1998043304A1/ja not_active Ceased
- 1998-03-19 CN CNB988035693A patent/CN1139997C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-19 EP EP98909784A patent/EP1005095B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-03-21 US US09/813,296 patent/US6380479B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4137123A (en) | 1975-12-31 | 1979-01-30 | Motorola, Inc. | Texture etching of silicon: method |
| US4253882A (en) | 1980-02-15 | 1981-03-03 | University Of Delaware | Multiple gap photovoltaic device |
| US4644091A (en) | 1983-08-29 | 1987-02-17 | Taiyo Yuden Kabushiki Kaisha | Photoelectric transducer |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｅｄｗａｒｄ Ｓ．Ｋｏｌｅｓａｒ ｅｔ ａｌ．，"Ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｘｔｕｒｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｕｒｆａｃｅｓ ｃｏａｔｅｄ ｗｉｔｈ ａｎ ａｎｔｉｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ"，Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ ２９０−２９１，ｐ．２３−２９ |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7501305B2 (en) | 2006-10-23 | 2009-03-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming deposited film and photovoltaic element |
| US8119438B2 (en) | 2007-10-24 | 2012-02-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Method of manufacturing solar cell |
| JP2013503476A (ja) * | 2009-08-25 | 2013-01-31 | シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド | 太陽電池およびこのような太陽電池の製造方法 |
| JP2013503475A (ja) * | 2009-08-25 | 2013-01-31 | シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド | 太陽電池およびこのような太陽電池の製造方法 |
| US8877539B2 (en) | 2010-01-27 | 2014-11-04 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method for producing a photovoltaic cell including the preparation of the surface of a crystalline silicon substrate |
| JP2013518425A (ja) * | 2010-01-27 | 2013-05-20 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ | 結晶シリコン基板の表面の下処理を含む光起電セルの製造方法 |
| US10276738B2 (en) | 2010-01-27 | 2019-04-30 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Photovoltaic cell, including a crystalline silicon oxide passivation thin film, and method for producing same |
| CN103026508A (zh) * | 2010-10-06 | 2013-04-03 | 三菱重工业株式会社 | 光电转换装置的制造方法 |
| US9871152B2 (en) | 2012-06-13 | 2018-01-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Solar cell and manufacturing method thereof |
| JP2014082430A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-05-08 | Kyocera Corp | 太陽電池素子の製造方法 |
| WO2014083804A1 (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池 |
| US9871161B2 (en) | 2014-09-30 | 2018-01-16 | Kaneka Corporation | Method for making crystalline silicon-based solar cell, and method for making solar cell module |
| US10374108B2 (en) | 2015-03-31 | 2019-08-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Photovoltaic device, photovoltaic module, and method for fabricating the photovoltaic device |
| KR20180127160A (ko) * | 2017-05-19 | 2018-11-28 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| KR102514785B1 (ko) * | 2017-05-19 | 2023-03-29 | 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| WO2018221914A1 (ko) * | 2017-05-29 | 2018-12-06 | 엘지전자 주식회사 | 페로브스카이트 실리콘 탠덤 태양전지 및 제조 방법 |
| KR20180130396A (ko) * | 2017-05-29 | 2018-12-07 | 엘지전자 주식회사 | 페로브스카이트 실리콘 탠덤 태양전지 및 제조 방법 |
| KR102541379B1 (ko) * | 2017-05-29 | 2023-06-08 | 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 | 페로브스카이트 실리콘 탠덤 태양전지 및 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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